原標(biāo)題：古DNA研究揭開(kāi)“最古老奶酪”之謎

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員付巧妹在該所古DNA超凈室中對(duì)奶酪樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所供圖

【新知】

本報(bào)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(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所獲悉，利用古DNA技術(shù)，我國(guó)科研人員在國(guó)際上首次開(kāi)展古代奶制品全基因組研究，揭示奶制品發(fā)酵技術(shù)的交流擴(kuò)散歷史。相關(guān)研究論文在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。

食品發(fā)酵是人類(lèi)歷史上最早利用微生物進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)踐之一，發(fā)酵奶制品可能是最早出現(xiàn)的發(fā)酵食品。盡管人類(lèi)食用發(fā)酵奶制品歷史悠久，但目前人們對(duì)應(yīng)用發(fā)酵微生物的歷史，以及發(fā)酵微生物本身的演化過(guò)程知之甚少。幸運(yùn)的是，古DNA技術(shù)為破解這些謎題帶來(lái)了新希望。

此次，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員付巧妹團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院教授楊益民，以及新疆文物考古研究所、新疆大學(xué)、國(guó)家文物局考古研究中心、北京大學(xué)第三醫(yī)院等單位科研人員，對(duì)新疆小河墓地出土的“最古老奶酪”展開(kāi)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(kāi)菲爾奶酪，它源自開(kāi)菲爾酸奶，由類(lèi)似酒曲的開(kāi)菲爾粒在奶中發(fā)酵而成。然而，經(jīng)歲月沖刷，“最古老奶酪”中的乳酸菌含量?jī)H有0.43%—0.55%，很難捕獲。付巧妹團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)11年探索，自主設(shè)計(jì)了乳酸菌全基因組位點(diǎn)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(xiàng)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(zhì)量的古代開(kāi)菲爾奶酪中的乳酸菌基因組。研究發(fā)現(xiàn)，樣本中的微生物群落與歐洲菌株屬于不同分支，這揭示開(kāi)菲爾乳酸菌另一獨(dú)立的、東亞內(nèi)陸傳播路線(xiàn)。

同時(shí)，通過(guò)探索開(kāi)菲爾乳酸菌適應(yīng)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(shù)文化的交流和發(fā)展過(guò)程，以及古人群與開(kāi)菲爾乳酸菌的協(xié)同演化歷史。

對(duì)此，國(guó)際相關(guān)專(zhuān)家評(píng)價(jià)，“這是很罕見(jiàn)的挖掘全新數(shù)據(jù)的古DNA研究”“這一首例來(lái)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(lái)新認(rèn)識(shí)”。

付巧妹介紹，這項(xiàng)研究以與人類(lèi)活動(dòng)和生業(yè)模式息息相關(guān)的共生微生物為突破口，用前所未有的古分子證據(jù)，揭開(kāi)古人群對(duì)微生物的應(yīng)用馴化和傳播交流歷史，從分子機(jī)制層面厘清相關(guān)菌株的引入、傳播和演變歷程，為深入理解相關(guān)人群技術(shù)文化的交流發(fā)展與環(huán)境高度動(dòng)態(tài)的相互作用，提供了全新思路和獨(dú)特視角。