原標題:古DNA研究揭開“最古老奶酪”之謎
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹在該所古DNA超凈室中對奶酪樣本進行實驗。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所供圖
【新知】
本報記者 陸成寬
古人是怎樣發(fā)酵奶制品的?古DNA研究給出答案。
記者近日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉,利用古DNA技術,我國科研人員在國際上首次開展古代奶制品全基因組研究,揭示奶制品發(fā)酵技術的交流擴散歷史。相關研究論文在線發(fā)表于國際學術期刊《細胞》。
食品發(fā)酵是人類歷史上最早利用微生物進行生產活動的實踐之一,發(fā)酵奶制品可能是最早出現的發(fā)酵食品。盡管人類食用發(fā)酵奶制品歷史悠久,但目前人們對應用發(fā)酵微生物的歷史,以及發(fā)酵微生物本身的演化過程知之甚少。幸運的是,古DNA技術為破解這些謎題帶來了新希望。
此次,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹團隊聯(lián)合中國科學院大學人文學院教授楊益民,以及新疆文物考古研究所、新疆大學、國家文物局考古研究中心、北京大學第三醫(yī)院等單位科研人員,對新疆小河墓地出土的“最古老奶酪”展開了系統(tǒng)性古微生物基因組研究。
新疆小河墓地出土的“最古老奶酪”,此前已被科研人員鑒定為開菲爾奶酪,它源自開菲爾酸奶,由類似酒曲的開菲爾粒在奶中發(fā)酵而成。然而,經歲月沖刷,“最古老奶酪”中的乳酸菌含量僅有0.43%—0.55%,很難捕獲。付巧妹團隊歷經11年探索,自主設計了乳酸菌全基因組位點探針,從樣本中能捕獲富集到64%—80%的乳酸菌,讓“最古老奶酪”的全基因組研究成為可能。
本項研究中,科研人員從距今約3500年的3例古老奶酪樣本中,提取出高質量的古代開菲爾奶酪中的乳酸菌基因組。研究發(fā)現,樣本中的微生物群落與歐洲菌株屬于不同分支,這揭示開菲爾乳酸菌另一獨立的、東亞內陸傳播路線。
同時,通過探索開菲爾乳酸菌適應性演化歷程,科研人員厘清了新疆塔里木盆地古人群的生活方式、技術文化的交流和發(fā)展過程,以及古人群與開菲爾乳酸菌的協(xié)同演化歷史。
對此,國際相關專家評價,“這是很罕見的挖掘全新數據的古DNA研究”“這一首例來自考古樣本的共生微生物基因組研究意義重大,為歐亞草原中部人群的遷徙交流與微生物馴化歷史帶來新認識”。
付巧妹介紹,這項研究以與人類活動和生業(yè)模式息息相關的共生微生物為突破口,用前所未有的古分子證據,揭開古人群對微生物的應用馴化和傳播交流歷史,從分子機制層面厘清相關菌株的引入、傳播和演變歷程,為深入理解相關人群技術文化的交流發(fā)展與環(huán)境高度動態(tài)的相互作用,提供了全新思路和獨特視角。
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