發(fā)酵技術(shù)作為延長(zhǎng)牛奶保質(zhì)期最古老技術(shù)之一，被廣泛應(yīng)用于發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)。但目前對(duì)發(fā)酵乳的起源還沒有確切結(jié)論，近日，發(fā)表在《Science Bulletin》的世界發(fā)酵乳史綜述?[1]，匯總了多項(xiàng)前沿研究，這些研究借助全基因組、宏基因組、蛋白組等生物技術(shù)，證實(shí)許多文明古國(guó)都擅長(zhǎng)發(fā)酵乳的生產(chǎn)和食用。
約200萬年前，人類放棄生食
人類常常對(duì)早期人類在飲食中放棄生食的原因和方式感到好奇，是先烹飪還是先發(fā)酵呢？根據(jù)頭骨和下巴的結(jié)構(gòu)，大約200萬年前，人類逐漸演化形成較小的牙齒和臉型，以及更弱的咀嚼肌和咬力。人類開始花更少的時(shí)間咀嚼食物，這意味著他們放棄了生吃食物，開始將火用作工具。一種可能是，他們開始吃熟食，因?yàn)槭焓潮容^嫩，容易消化。但如果沒有炊具，發(fā)酵則是另一種可能，因?yàn)樗故澄镒兡?，產(chǎn)生迷人的風(fēng)味，并阻止腐敗[1]。
至少6000年前，人類飲用了第一口奶
就像“雞生蛋還是蛋生雞”的謎題一樣，人類飲奶史上也有類似的疑問。大部分人在嬰兒期都能正常消化乳制品，但到了成年后往往會(huì)失去消化乳糖的能力，飲奶后就會(huì)引發(fā)乳糖酶缺乏癥。那么，人類是先開始喝牛奶還是先學(xué)會(huì)消化牛奶呢？已知人類在進(jìn)化出有助于消化牛奶的突變前是無法消化牛奶的，但是人類只有已經(jīng)開始食用牛奶才能改變自己的DNA。
2021年，發(fā)表在《Nature Communications》上的一項(xiàng)研究中，研究人員對(duì)來自新石器時(shí)代(公元前8000年~公元前3000年)、科爾馬時(shí)期(公元前2500年~公元前1500年)和梅洛伊?xí)r期（公元前300年~約公元350年）的考古遺址中41名古代非洲個(gè)體的牙結(jié)石樣本進(jìn)行液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）分析。在牙結(jié)石樣本中鑒定了β-乳球蛋白（通常來源于牛、綿羊和山羊），但沒有攜帶任何已知的乳糖酶持續(xù)性（LP）等位基因。直接證明了至少在6000年前，在人類進(jìn)化出“喝奶基因”之前，古代非洲人就已經(jīng)開始攝入奶制品了[2]。
約5000年前，發(fā)酵乳傳播到新疆
自20世紀(jì)90年代末以來，在塔里木盆地發(fā)現(xiàn)了數(shù)百具可追溯到公元前幾千年的自然木乃伊人類遺骸，由于其所謂的西方外觀、毛氈和編織的羊毛服裝，以及包括牛、綿羊/山羊、小麥、大麥、甚至開菲爾干酪在內(nèi)的農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)，引起了國(guó)際關(guān)注。
2021年，發(fā)表在《Nature》的一項(xiàng)研究，對(duì)來自新疆北部準(zhǔn)噶爾盆地約公元前3000~2800年的5具干尸和來自塔里木盆地約2100~1700年的13具干尸，共18具干尸進(jìn)行全基因組測(cè)序和蛋白質(zhì)組學(xué)分析。全基因組分析顯示，塔里木盆地發(fā)現(xiàn)的這些青銅時(shí)代干尸屬于一支遺傳上獨(dú)立的本地人群。他們并不是外來者，而是曾經(jīng)廣泛分布的更新世群體的直系后代，而這些群體在上個(gè)冰河世紀(jì)末期基本消失了。蛋白組學(xué)分析出牙結(jié)石中含有反芻動(dòng)物乳特異性蛋白，這表明自第一批居民到達(dá)該遺址以來，該遺址一直依賴于奶制品牧業(yè)[3]。
約3000年前，發(fā)現(xiàn)奶酪食用的證據(jù)
古糞便是自然保存的古代糞便，里面仍然含有植物宏觀和微觀化石、寄生蟲卵，甚至古代生物分子（DNA、蛋白質(zhì)、代謝物等）。因此，古代古糞便常被用作研究史前營(yíng)養(yǎng)模式和健康的信息來源。
2021年，發(fā)表在《Current Biology?》的一項(xiàng)研究，對(duì)來自青銅時(shí)代（公元前1301~1121年），鐵器時(shí)代（公元前 650~545年），巴洛克時(shí)期（公元1720~1783年）共4個(gè)人類的古糞便進(jìn)行了深入的顯微鏡、宏基因組和蛋白質(zhì)組分析。研究發(fā)現(xiàn)直到巴洛克時(shí)期，所有古代人的腸道微生物結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代非西化個(gè)體相似，他們的飲食也主要由未加工食品和新鮮水果和蔬菜組成。這可能表明，由于最近的飲食和生活方式變化，現(xiàn)代西化人群的腸道群落組成發(fā)生了變化。當(dāng)研究將微生物調(diào)查擴(kuò)展到古糞便中存在的真菌時(shí)，在鐵器時(shí)代的一個(gè)樣本中，檢測(cè)到了高豐度的羅克福青霉菌和釀酒酵母DNA，表明這兩種真菌都參與了食品發(fā)酵，并為鐵器時(shí)代歐洲的藍(lán)奶酪和啤酒食用提供了第一個(gè)分子證據(jù)[4]。
古人的遺跡，結(jié)合現(xiàn)在的基因組、蛋白組等生物學(xué)技術(shù)，使得我們可以初步了解發(fā)酵乳的歷史發(fā)展。相信隨著生物學(xué)信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我們可以獲得更加全面的信息，構(gòu)建更加完整的發(fā)酵乳歷史軌跡圖。
參考文獻(xiàn)
[1]?Sakandar?A, Hafiz and?Zhang?H,?et al. Curious case of the history of fermented milk: tangible evidence[J].Science Bulletin,?2022.
[2] Bleasdale, Madeleine. Ancient proteins provide evidence of dairy consumption in eastern Africa[J].Nature Communications?, 2021, 12.
[3] Zhang, Fan. The genomic origins of the Bronze Age Tarim Basin?mummies[J].Nature,?2021,??599, 256 - 261.
[4] Maixner, Frank . Hallstatt miners consumed blue cheese and beer during the Iron Age and retained a non-Westernized gut microbiome until the Baroque period[J].Current Biology, 2021, 31,??5149-5162.
