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古代蛋白质有助于追踪非洲早期的牛奶柴崎望饮用情况

科学新闻 2022-07-11 00:04:09

马克斯·普朗克学会 肯尼亚靠近坦桑尼亚边境的恩特塞卡拉,牛群正在吃草

学分:A

简森 追踪古代的牛奶饮用并不简单

几十年来,考古学家试图通过各种间接方法重建这种做法

他们通过观察古代岩石艺术来识别动物被挤奶的场景,并通过观察动物骨骼来重建可能反映动物被用于挤奶的宰杀模式

最近,他们甚至使用科学方法来检测古代罐子上的乳制品脂肪的痕迹

但是这些方法中没有一个能说明某个特定的人是否喝过牛奶

现在,考古学家越来越多地使用蛋白质组学来研究古代乳制品

通过从古代材料中提取微小的保存蛋白质,研究人员可以检测牛奶特有的蛋白质,甚至特定物种的牛奶特有的蛋白质

这些蛋白质保存在哪里?一个重要的储库是牙结石——随着时间的推移已经矿化和硬化的牙菌斑

没有牙刷,许多古代人无法清除牙齿上的牙菌斑,因此产生了大量牙结石

这对我们的祖先来说可能导致了蛀牙和疼痛,但它也产生了关于古代饮食的信息宝库,牙斑经常捕获食物蛋白质并保存它们数千年

现在,一个由德国耶拿的马克斯·普朗克人类历史科学研究所和肯尼亚内罗毕的肯尼亚国家博物馆(NMK)的研究人员领导的国际团队已经分析了一些迄今为止最具挑战性的古代牙结石

他们的新研究发表在《自然通讯》上,研究了来自非洲人类遗骸的结石,那里的高温和潮湿被认为会干扰蛋白质保存

研究小组分析了来自苏丹和肯尼亚13个古代牧民遗址的41名成年人的牙结石,并惊人地从其中8人身上提取了牛奶蛋白

主要作者玛德琳·布里斯代尔说:“一些蛋白质保存得非常好,以至于可以确定牛奶来自哪种动物

一些乳蛋白已经有几千年的历史了,这表明欧洲大陆有着悠久的喝奶历史

" 古老的牙结石是准备在MPI-SHH的专家洁净室进行分析的

信用:M

酒庄 在这项研究中报道的最早的牛奶蛋白是在卡德鲁卡21号发现的,这是苏丹的一个墓地,可以追溯到大约6000年前

在另一个来自邻近的卡德鲁卡1号墓地的人的结石中,研究人员能够识别出物种特异性蛋白质,并发现牛奶的来源是羊奶,时间大约在4000年前

“这是迄今为止非洲食用羊奶的最早直接证据,”布里斯代尔说

“在更干旱的环境中,山羊和绵羊很可能是早期牧区的重要牛奶来源

" 研究小组还从一个来自卢肯雅山的人身上发现了牙结石中的乳蛋白,卢肯雅山是肯尼亚南部的一个早期牧民居住地,距今3600至3200年

合著者史蒂文·戈尔茨坦说:“动物奶的消费似乎是非洲牧民成功和长期韧性的潜在关键因素。”

随着世界各地对古代乳业研究的加强,非洲仍然是研究牛奶饮用起源的一个令人兴奋的地方

非洲乳糖酶持久性的独特演变,加上动物奶的消费对非洲许多社区仍然至关重要的事实,使得理解基因和文化如何共同进化变得至关重要

通常情况下,乳糖酶——一种对身体完全消化牛奶至关重要的酶——在儿童时期就消失了,这使得成年人要想喝牛奶而不感到不适变得更加困难

但是在一些人中,乳糖酶的产生持续到成年——换句话说,这些人有乳糖酶的持久性

主要作者玛德琳·布里斯代尔正在为MPI-嘘的研究准备骨骼样本

信用:S

褐色的 在欧洲,有一个主要突变与乳糖酶的持久性有关,但在非洲不同的人群中,有多达四个

这是怎么来的?这个问题吸引了研究人员几十年

尽管进行了几十年的研究,乳制品业和人类生物学是如何共同进化的仍然很神秘

通过将他们关于哪些古代人喝牛奶的发现与从一些古代非洲人身上获得的基因数据结合起来,研究人员还能够确定该大陆早期的牛奶饮用者是否具有乳糖酶持久性

答案是否定的

人们在食用乳制品时,没有遗传适应能力,而遗传适应能力支持人们在成年后饮用牛奶

这表明喝牛奶实际上创造了有利于非洲人群乳糖酶持久性出现和传播的条件

正如资深作者和马克斯·普朗克主任妮可·鲍伊温所指出的,“这是一个极好的例子,说明了人类文化如何——几千年来——重塑了人类生物学

" 但是没有消化牛奶所需的酶,非洲人怎么喝牛奶呢?答案可能在于发酵

酸奶等乳制品的乳糖含量低于鲜奶,因此早期牧民可能将牛奶加工成更容易消化的乳制品

研究成功的关键是马克斯·普朗克科学家与非洲同事的密切伙伴关系,包括苏丹国家文物和博物馆公司(NCAM)的同事和肯尼亚国家博物馆(NMK)的长期合作者

《NMK》的合著者伊曼纽尔·恩迪马说:“很高兴看到非洲在乳业历史上的重要地位。”

“在这些新方法发明之前,挖掘几十年前挖掘出的考古材料的丰富潜力是一件非常美妙的事情

它展示了包括非洲在内的世界各地博物馆藏品的持续价值和重要性

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