Сыр бронзового века показывает взаимодействие человека и лактобацилл на протяжении эволюционной историиСыр бронзового века показывает взаимодействие человека и лактобацилл на протяжении эволюционной истории
Впервые ученые успешно извлекли и проанализировали ДНК из древних образцов сыра, найденных на мумиях из Таримского бассейна в Китае и насчитывающих возраст около 3600 лет.
Исследование, опубликованное 25 сентября в журнале Cell, предполагает новое происхождение кефирного сыра и проливает свет на эволюцию пробиотических бактерий. «Это самый древний образец сыра из всех обнаруженных в мире», - рассказывает Цяомей Фу, автор статьи из Института палеоантропологии Китайской академии наук. «Такие продукты питания, как сыр, крайне сложно сохранить на протяжении тысячелетий, что делает эту находку редкой и ценной. Детальное изучение древнего сыра поможет нам лучше понять рацион и культуру наших предков».
Около двух десятилетий назад группа археологов обнаружила загадочное белое вещество, намазанное на головы и шеи нескольких мумий, найденных в могильнике Сяохэ в Таримском бассейне на северо-западе Китая. Эти мумии относятся к бронзовому веку и датируются возрастом от 3 300 до 3 600 лет. В то время ученые полагали, что это вещество может быть разновидностью ферментированного молочного продукта, но не могли точно определить, какого именно.
После более чем десятилетнего прогресса в области анализа древней ДНК группа специалистов под руководством Фу разгадала эту тайну. Исследователи успешно извлекли митохондриальную ДНК из образцов, найденных в трех разных гробницах на кладбище. В образцах сыра они обнаружили ДНК коров и коз. Интересно, что древние жители Сяохэ использовали разные виды животного молока для приготовления раздельных сыров, что отличается от смешивания разных видов молока, распространенного в ближневосточном и греческом сыроделии. Самое главное, что Фу и ее коллегам удалось восстановить ДНК микроорганизмов из образцов молока и подтвердить, что белое вещество на самом деле было кефирным сыром. Они обнаружили, что образцы содержат бактерии и грибки, в том числе Lactobacillus kefiranofaciens и Pichia kudriavzevii, которые часто встречаются в современных кефирных зернах.
Кефирный сыр, обнаруженный на мумиях из Тарима. Фото: Yimin Yang
Кефирные зерна - это симбиотические культуры, содержащие несколько видов пробиотических бактерий и дрожжей, которые заквашивают молоко в кефирный сыр, подобно закваске для теста.
Секвенирование генов бактерий в древнем кефирном сыре дала специалистам возможность проследить, как пробиотические бактерии эволюционировали за последние 3 600 лет. В частности, они сравнили древние Lactobacillus kefiranofaciens из древнего кефирного сыра с современными видами.
Сегодня существует две основные группы лактобацилл - одна происходит из России, другая - из Тибета. Российский вид наиболее широко используется во всем мире, в том числе в США, Японии и европейских странах, для приготовления йогурта и сыра. Авторы обнаружили, что Lactobacillus kefiranofaciens в образцах был более тесно связан с тибетской группой, что опровергает давнее мнение о том, что кефир появился исключительно в горных районах Северного Кавказа на территории современной России. «Наше наблюдение позволяет предположить, что кефирные культуры существовали в северо-западном китайском регионе Синьцзян с бронзового века», - утверждает Фу.
Исследование также показало, как Lactobacillus kefiranofaciens обменивался генетическим материалом с родственными штаммами, улучшая свою генетическую стабильность и способность к ферментации молока с течением времени. По сравнению с древними Lactobacillus современные бактерии с меньшей вероятностью вызывают иммунный ответ в кишечнике человека. Это позволяет предположить, что генетические обмены также помогли лактобациллам стать более приспособленными к человеческим хозяевам за тысячи лет взаимодействия.
«Это беспрецедентное исследование, позволяющее нам проследить, как бактерии эволюционировали на протяжении последних 3 000 лет. Более того, изучая молочные продукты, мы получили более четкое представление о жизни древних людей и их взаимодействии с окружающим миром», - отмечает Фу. «Это только первое исследование и с помощью этой технологии мы надеемся изучить другие ранее неисследованные артефакты».
