木乃伊奶酪之谜:世界上最古老的奶酪揭示了古代开菲尔的秘密

煤油灯科技2024-11-15 13:11

研究人员在中国塔里木盆地木乃伊的陪葬品中发现了距今已有3600年历史的世界上最古老的奶酪,并对其中的DNA进行了分析和研究。

研究表明,这种奶酪是一种由牛奶和羊奶制成的开菲尔,其中含有现代开菲尔文化的祖先益生菌。这一发现挑战了开菲尔仅起源于俄罗斯的观念,表明自青铜时代以来,中国西北地区就有着悠久的开菲尔传统。

古代奶酪DNA分析

研究人员首次成功地从中国塔里木盆地木乃伊旁的古老奶酪样本中提取并分析了DNA,这些奶酪的历史可以追溯到大约3600年前。这项研究今天(9月25日)发表在科学期刊《细胞》上,它揭示了开菲尔奶酪的新起源,并阐明了益生菌的进化过程。

揭开世界上最古老奶酪的神秘面纱

“这是世界上已知的最古老的奶酪样本,”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的付巧妹是这篇论文的通讯作者,她说,“像奶酪这样的食物很难保存数千年,因此这是一个难得而宝贵的机会。对古代奶酪进行深入研究可以帮助我们更好地了解祖先的饮食和文化。”

大约二十年前,一队考古学家在中国西北部塔里木盆地的小河墓地发现了几具木乃伊,其头部和颈部涂有神秘的白色物质。这些木乃伊可以追溯到大约 3300 至 3600 年前的青铜时代。当时,科学家认为这些物质可能是某种发酵乳制品,但无法确定具体是哪种。

经过十多年的古代DNA分析,傅领导的研究团队解开了这一谜团。

研究人员成功地从墓地中三个不同墓穴的样本中提取了线粒体DNA。他们在奶酪样本中发现了牛和山羊的DNA。有趣的是,古代小河人分批使用了不同类型的动物奶,这与中东和希腊奶酪制作中常见的混合牛奶类型不同。

关于古代益生菌和奶酪制作技术的见解

最重要的是,傅和她的同事设法从乳制品样本中恢复了微生物的DNA,并证实白色物质实际上是开菲尔奶酪。他们发现样本中含有细菌和真菌种类,包括开菲尔乳杆菌(Lactobacillus kefiranofaciens)和克鲁维毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),这两种都常见于当今的开菲尔粒中。

开菲尔粒是共生培养物,含有多种益生菌和酵母,它们将牛奶发酵成开菲尔奶酪,很像酸面团发酵剂。

从古代细菌DNA中获得的进化见解

能够对古代开菲尔奶酪中的细菌基因进行测序,使得研究团队有机会追踪益生菌在过去3600年中的进化过程。特别是,他们比较了古代开菲尔奶酪中的乳酸乳球菌与当今的物种。

如今,乳酸菌主要有两大族群——一类起源于俄罗斯,另一类来自西藏。俄罗斯型乳酸菌在全球范围内使用最为广泛,包括美国、日本和欧洲国家,用于制作酸奶和奶酪。

研究小组发现,样本中的开菲尔乳杆菌与藏族群体有更密切的关系,这一发现挑战了人们长期以来持有的一个观点,即开菲尔仅起源于现代俄罗斯的北高加索山区。

傅说:“我们的观察表明,酸奶文化自青铜时代以来一直在中国西北的新疆地区延续。”

古代细菌遗传学研究的意义

该研究还揭示了开菲尔乳杆菌如何与相关菌株交换遗传物质,从而随着时间的推移提高其遗传稳定性和牛奶发酵能力。与古代乳杆菌相比,现代细菌在人类肠道中引发免疫反应的可能性较小。这表明,在数千年的相互作用中,遗传交换也有助于乳杆菌更好地适应人类宿主。

傅说:“这是一项前所未有的研究,使我们能够观察到细菌在过去3000年中的进化过程。此外,通过检查乳制品,我们对古代人类生活及其与世界的关系有了更清晰的认识。”“这只是个开始,利用这项技术,我们希望探索其他以前未知的文物。”

参考文献:由刘一尘、苗博、李文英、胡兴军、白帆、阿布杜热苏力·依地力斯、刘亚林、郑泽权、王文军、陈泽辉、朱士伦、冯小天、曹鹏、平万静、杨若微、戴庆炎、刘峰、田婵、杨义民和付巧梅合著的《青铜时代奶酪揭示了人类与乳酸菌在进化史上的相互作用》,发表于2024年9月25日,《细胞》期刊。DOI: 10.1016/j.cell.2024.08.008

本研究由中国国家自然科学基金委员会、中国科学院(CAS)、生物医学研究冯基金会以及中央高校基本科研业务费专项资金资助。

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