科学家对有3600年历史的奶酪进行DNA测序

在现在的中国西北部，从墓穴中出土的青铜时代沙漠居民被埋葬时，他们的头上和脖子上都撒有奶酪，也许是为来世准备的零食。

在塔克拉玛干沙漠的干旱条件下，人们发现了被制成木乃伊的完好无损的乳制品遗骸，十年后，科学家们从这块有3,600年历史的奶酪中提取了DNA并进行了测序，这是考古记录中最古老的奶酪。

分析揭示了小河人是如何制作奶酪的，展示了人类利用微生物改善食物的方式，以及如何利用微生物追踪历代文化的影响。

哈佛大学社会科学和人类学副教授沃纳说，本周三发表在《细胞》杂志上的这一发现开辟了古代DNA研究的新领域，这种类型的研究甚至在十年前都是不可想象的。

绝大多数发酵食品都是用少数几种细菌和酵母菌生产的。人们过去曾使用多种多样的微生物来生产当今最具代表性的食品，从面包到奶酪，从啤酒到葡萄酒，人们对这些微生物知之甚少。

中国古遗传学家Fu领导的研究小组在奶酪样本中鉴定出了山羊和牛的DNA。研究人员还对奶酪中所含微生物的DNA进行了测序，确认了这是克菲尔奶酪，一种今天仍在广泛制作和食用的奶酪。

所谓的塔里木盆地木乃伊与毛毡和编织衣物一起被埋葬在不同寻常的船墓中，它们所受的各种文化影响长期以来一直令考古学家困惑不已。根据2021年10月的一项研究，尽管这些木乃伊属于一个在基因上与世隔绝的群体，但他们却接受了新思想和新技术。

新的研究表明，小河人在制作酸乳酒时没有混合不同种类的动物奶，而这种做法在传统的中东和希腊奶酪制作中很常见，但原因尚不清楚。

小河人制作奶酪的方式与今天传统生产者制作克菲尔奶酪的方式相同，都是使用以前制作的克菲尔谷物，这些谷物是通过家人、朋友和其他社会接触传承下来的。

这正是这项研究的重要意义所在，我们可以看到这些微生物商品是如何在整个亚洲流传和扩散的。

Fu的研究小组发现，墓穴中的三份奶酪样本分别含有细菌和真菌物种，其中包括乳酸杆菌，这两种细菌和真菌在现今的克菲尔谷物中都很常见。克菲尔颗粒是益生菌和酵母的混合物，能将牛奶发酵成克菲尔奶酪。

Fu和同事们还对古代克菲尔奶酪中的细菌基因进行了测序，揭示了益生菌在过去3600年中是如何进化的。

研究发现，目前有两大类乳酸杆菌，一类起源于俄罗斯，另一类来自中国的西藏自治区。俄罗斯的乳酸菌在全球广泛使用，包括美国、日本和欧洲国家，用于制作酸奶和奶酪。

当Fu和同事将古代克菲尔奶酪中的乳酸杆菌与现代物种进行比较时，他们发现这种乳酸杆菌与起源于西藏的一种不太常见的乳酸杆菌群关系密切。

这是一项史无前例的研究，让我们得以观察一种细菌在过去3000年中是如何进化的。此外，通过研究乳制品，我们对古人类的生活及其与世界的互动有了更清晰的了解，Fu说。这仅仅是个开始。

令人瞩目的是，不仅奶酪得以保存下来，而且还能对食品中的DNA进行测序。古代DNA分析，尤其是微生物分析，充满了技术问题，主要是由于现代细菌的污染。

小河人发酵奶酪并不奇怪。发酵过程使牛奶更容易消化，微生物产生的乳酸使牛奶凝结，形成奶酪的基础。在没有冷藏设备的情况下，牛奶存放几个小时就会自发发酵，这基本上是不可能的。

然而，随着时间的推移，人们在控制发酵和选择特定微生物方面变得越来越好，这些微生物在乳品生产中产生了最理想的效果。

虽然木乃伊中发现的乳制品是考古记录中最古老的完整奶酪，但其他证据，如人类牙结石中的动物蛋白和陶器上的牛奶残留物表明，奶酪制作起源于更早的时期，很可能是在9000多年前的安纳托利亚或黎凡特。

看到人们制作的产品的复杂程度令人惊叹，而考古记录中通常不会保存这些产品。

这些令人难以置信的发现向我们表明，奶酪和其他乳制品确实是整个生活方式的基础，这种生活方式的重要性将持续几千年，今天仍然是生活的重要组成部分。