Naukowcy odkryli i przeanalizowali DNA z najstarszego sera na świecie, znalezionego wraz z mumiami w Basenie Tarim w Chinach, sprzed 3600 lat.
Badanie wykazało, że ser jest rodzajem kefiru wytwarzanego zarówno z mleka krowiego, jak i koziego i zawiera bakterie probiotyczne, które są przodkami współczesnych kultur kefirowych. Odkrycie to podważa pogląd, że kefir pochodzi wyłącznie z Rosji, co sugeruje długą tradycję kefiru w północno-zachodnich Chinach, sięgającą epoki brązu.
Analiza DNA starożytnego sera
Po raz pierwszy badaczom udało się wyodrębnić i przeanalizować DNA z próbek pradawnego sera znalezionych obok mumii w Basenie Tarim w Chinach, sprzed około 3600 lat. Wyniki badania opublikowano dzisiaj (25 września) w czasopiśmie naukowym Komórkasugeruje nowe pochodzenie sera kefirowego i rzuca światło na ewolucję bakterii probiotycznych.
Odsłonięcie najstarszego sera świata
„To najstarsza znana próbka sera, jaką kiedykolwiek odkryto na świecie” – mówi Qiaomei Fu, autor-korespondent artykułu w Instytucie Paleontologii i Paleoantropologii Kręgowców Chińskiej Akademii Nauk. „Artykuły spożywcze, takie jak ser, są niezwykle trudne do przechowywania przez tysiące lat, co czyni tę okazję rzadką i cenną. Szczegółowe badanie starożytnego sera może pomóc nam lepiej zrozumieć dietę i kulturę naszych przodków”.
Około dwie dekady temu zespół archeologów odkrył tajemnicze białe substancje rozmazane na głowach i szyjach kilku mumii znalezionych na cmentarzu Xiaohe w dorzeczu Tarim w północno-zachodnich Chinach. Mumie te datowano na około 3300–3600 lat temu, z epoki brązu. W tamtym czasie naukowcy sądzili, że substancje te mogą być rodzajem sfermentowanego produktu mlecznego, ale nie potrafili dokładnie określić, jakiego rodzaju.
Po ponad dziesięciu latach postępów w analizie starożytnego DNA zespół kierowany przez Fu rozwikłał zagadkę.
Naukowcom udało się wyodrębnić mitochondrialne DNA z próbek znalezionych w trzech różnych grobowcach na cmentarzu. W próbkach sera zidentyfikowali DNA krowy i kozy. Co ciekawe, starożytni mieszkańcy Xiaohe używali różnych rodzajów mleka zwierzęcego w oddzielnych partiach, co różni się od praktyki mieszania rodzajów mleka powszechnej w produkcji serów na Bliskim Wschodzie i w Grecji.
Wgląd w starożytne probiotyki i techniki produkcji sera
Co najważniejsze, Fu i jej współpracownikom udało się odzyskać DNA mikroorganizmów z próbek produktów mlecznych i potwierdzili, że białą substancją był w rzeczywistości ser kefirowy. Odkryli, że próbki zawierały bakterie i grzyby gatunekw tym Lactobacillus kefiranofaciens I Pichia Kudriavzeviioba powszechnie występujące we współczesnych ziarnach kefiru.
Ziarna kefiru to symbiotyczne kultury zawierające wiele gatunków bakterii probiotycznych i drożdży, które fermentują mleko w ser kefirowy, podobnie jak zakwas.
Ewolucyjne spostrzeżenia ze starożytnego bakteryjnego DNA
Możliwość sekwencjonowania genów bakterii w starożytnym serze kefirowym dała zespołowi możliwość prześledzenia ewolucji bakterii probiotycznych na przestrzeni ostatnich 3600 lat. W szczególności porównali starożytność Lactobacillus kefiranofaciens od starożytnego sera kefirowego do współczesnych gatunków.
Obecnie istnieją dwie główne grupy tzw Lactobacillus bakterie – jedna pochodząca z Rosji, druga z Tybetu. Typ rosyjski jest najczęściej stosowany na całym świecie, w tym w USA, Japonii i krajach europejskich, do produkcji jogurtów i serów.
Zespół stwierdził, że Lactobacillus kefiranofaciens w próbkach był bliżej spokrewniony z grupą tybetańską, co podważa długo utrzymywane przekonanie, że kefir pochodzi wyłącznie z górskiego regionu Kaukazu Północnego we współczesnej Rosji.
„Nasze obserwacje sugerują, że kultura kefiru jest utrzymywana w regionie Xinjiang w północno-zachodnich Chinach od epoki brązu” – mówi Fu.
Implikacje badań genetycznych na starożytnych bakteriach
Badanie ujawniło również, w jaki sposób Lactobacillus kefiranofaciens wymienił materiał genetyczny z pokrewnymi szczepami, poprawiając z czasem jego stabilność genetyczną i możliwości fermentacji mleka. W porównaniu ze starożytnym Lactobacilluswspółczesne bakterie rzadziej wywołują odpowiedź immunologiczną w ludzkim jelicie. Sugeruje to, że wymiana genetyczna również pomogła Lactobacillus stają się bardziej przystosowane do ludzkich żywicieli w ciągu tysięcy lat interakcji.
„To bezprecedensowe badanie, które pozwala nam obserwować ewolucję bakterii na przestrzeni ostatnich 3000 lat. Co więcej, badając produkty mleczne, uzyskaliśmy wyraźniejszy obraz starożytnego życia ludzkiego i jego interakcji ze światem” – mówi Fu. „To dopiero początek, a dzięki tej technologii mamy nadzieję zbadać inne nieznane wcześniej artefakty”.
Odniesienie: „Ser z epoki brązu ujawnia ludzkieLactobacillus interakcje w historii ewolucji” Liu i in., 25 września 2024 r., Komórka.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.08.008
Prace te były wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych, Chińską Akademię Nauk (CAS), Fundację Badań Biomedycznych Feng i Fundusze Badań Podstawowych dla Uniwersytetów Centralnych.
