Hoe't lipide-analyzes âlde fiedingsgewoanten en kulinêre praktiken ûntrafelje

Chromatography en gearstalde spesifike isotopen analyze fan lipide oerbliuwsels yn âlde ierdewurk fertelle in soad oer âlde iten gewoanten en kulinêre praktiken. Yn 'e lêste twa desennia is dizze technyk mei súkses brûkt om âlde te ûntdekken iten praktiken fan ferskate argeologyske plakken yn 'e wrâld. Undersikers hawwe dizze technyk koartlyn tapast op ierdewurk sammele út meardere argeologyske plakken fan Indus Valley Civilisation. De wichtichste wittenskiplike fynst wie dominânsje fan net-herkauwersfet yn 'e kokenskippen, wat betsjutte dat net-herkouende bisten (lykas hynder, bargen, fûgel, fûgel, knyn, ensfh.) oer in lange perioade yn' e skippen waarden kocht. Dit is yn tsjinspraak mei de lang holden opfetting (basearre op fauna bewiis) dat herkauwers (lykas fee, buffels, reeën, ensfh) waarden konsumearre as iten troch minsken fan Indus Valley.  

Argeologyske opgravings fan wichtige plakken yn 'e ôfrûne ieu levere in protte ynformaasje oer de kultuer en praktiken fan âlde minsken. It begripen fan dieet- en besteanspraktiken dy't foarkommen yn âlde prehistoaryske maatskippijen sûnder skriftlike records wie eartiids in heulende taak, om't net folle fan wat 'iten' útmakke wie oerbleaun fanwegen hast folsleine natuerlike degradaasje fan iten en biomolekulen. Yn 'e lêste twa desennia hawwe de standert gemyske techniken fan chromatografy en gearstalde spesifike analyze fan' e ferhâlding fan stabile isotopen fan koalstof inroads makke yn argeologyske stúdzjes wêrtroch ûndersikers boarnen fan lipiden kinne identifisearje. As resultaat is it mooglik wurden om dieet- en besteanspraktiken te ûndersiikjen mei molekulêre en isotopyske analyzes fan geabsorbeerde fiedselresiduen basearre op de δ13C en Δ13C wearden.  

Planten binne de primêre produsinten fan iten. De measte planten brûke C3-fotosynteze om koalstof te fixearjen, wurde dêrom C3-planten neamd. Tarwe, gerst, rys, haver, rogge, cowpea, kassava, sojaboon ensfh binne de wichtichste C3-planten. Se foarmje it haadstik iten fan it minskdom. C4-planten (lykas mais, sûkerriet, gierst en sorghum) brûke oan 'e oare kant C4-fotosynteze foar koalstoffixaasje.  

Koalstof hat twa stabile isotopen, C-12 en C-13 (de tredde isotoop C-14, is ynstabyl dus radioaktyf en wurdt brûkt foar datearring biologysk argeologyske fynsten). Fan de twa stabile isotopen wurdt de lichtere C-12 by foarkar opnommen yn fotosynteze. Fotosynteze is net universele; it favors fixaasje fan C-12. Fierder nimme C3-planten lichtere C-12-isotoop mear op as C4-planten dogge. Sawol C3- as C4-planten diskriminearje tsjin swierdere C-13-isotoop, mar C4-planten diskriminearje net sa swier as C3-planten. Omkeard set, yn fotosynteze, beide C3- en C4-planten favorisearje C-12-isotoop boppe C-13, mar C3-planten favorisearje C-12 mear as C4-planten. Dit resultearret yn ferskillen yn ferhâlding fan stabile isotopen fan koalstof yn C3 en C4 planten en yn bisten dy't feed op C3 en C4 planten. In bist fieden op C3-planten sil mear fan lichtere isotopen hawwe as in bist fieden mei C4-planten, wat betsjuttet dat in lipidemolekule mei in lichtere isotopferhâlding mear wierskynlik ûntstien is fan in dier dat mei C3-planten fiede. Dit is de konseptuele basis fan gearstalde spesifike isotopenanalyse fan lipide (as in oare biomolekule foar dy saak) dy't helpt by it identifisearjen fan boarnen fan lipide-residuen yn it ierdewurk. Yn in nutshell hawwe C3- en C4-planten ferskillende koalstofisotopyske ferhâldingen. De δ13C-wearde foar C3-planten is lichter tusken -30 en -23‰, wylst foar C4-planten dizze wearde tusken -14 en -12‰ is. 

Nei ekstraksje fan lipide-residuen út 'e monsters fan ierdewurk, is de earste wichtige stap om ferskate lipide-komponinten te skieden mei de technyk fan gaschromatografy-massaspektrometrie (GC-MS). Dit jout in lipide chromatogram fan it stekproef. Lipiden degradearje yn 'e rin fan' e tiid, dus wat wy normaal fine yn âlde samples binne fatty soeren (FA), benammen palmitinezuur (C₁₆) en stearinezuur (C₁₈). Sa helpt dizze gemyske analysetechnyk by it identifisearjen fan fetsoeren yn 'e stekproef, mar it jout gjin ynformaasje oer de oarsprong fan fetsoeren. It moat fierder fêststeld wurde oft in spesifyk fatty acid identifisearre yn it âlde cooking skip ûntstien is út suvel of bist fleis of plant. De fetsoerresten yn 'e ierdewurk binne ôfhinklik fan wat yn' e âlde tiden yn 'e skip kocht waard. 

C3- en C4-planten hawwe ferskillende ferhâldingen fan stabile isotopen fan koalstof fanwegen preferensjele opname fan lichtere C12-isotoop by fotosynteze. Lykas, bisten fieden mei C3- en C4-planten hawwe ferskillende ferhâldingen, bygelyks domestisearre fee (herkauwers lykas kij en buffels) fiede mei C4-iten (lykas gierst) sil in oare isotopferhâlding hawwe as de lytsere domestike bisten lykas geit, skiep en pig dat meastal weidzje en bloeie op C3 planten. Fierder hawwe suvelprodukten en fleis ôfkomstich fan herkauwersfee ferskillende isotopenferhâldingen fanwegen ferskillen yn synteze fan fetten yn har boarstklieren en adiposeweefsel. It fêststellen fan oarsprong fan in spesifike fatty acid identifisearre earder wurdt dien troch de analyze fan ferhâldingen fan stabile isotopen fan koalstof. De technyk fan gaschromatografy-ferbaarning-isotopyske ferhâlding massaspektrometrie (GC-C-IRMS) wurdt brûkt om isotopferhâldingen fan 'e identifisearre fatty soeren te analysearjen.   

Belang fan ratio-analyze fan stabile koalstofisotopen yn lipide-residuen yn argeologyske stúdzjes fan prehistoaryske plakken waard oantoand yn 1999 doe't de stúdzje fan argeologyske site yn Welsh Borderlands, UK, in dúdlik ûnderskied koe meitsje tusken fetten fan net-herkauwers (bgl. porcine) en herkauwers (bgl. ovine of bovine) oarsprong¹. Dizze oanpak koe definityf bewiis leverje fan earste suvelproduksje yn griene Sahara-Afrika yn it fyfde millennium f.Kr. Noard-Afrika wie doe grien fan fegetaasje en prehistoaryske Sahara-Afrikanen hienen suvelpraktiken oannommen. Dit waard konkludearre op basis fan δ13C en Δ13C wearden fan de wichtichste alkanoic soeren fan molke fet identifisearre yn ierdewurk². Soartgelikense analyzes levere it ierste direkte bewiis fan suvelferwurking en konsumpsje troch pastorale neolityske maatskippijen yn East-Afrika³ en yn iere izertiid, noarden Sina⁴. 

Yn Súd-Aazje datearret bewiis fan domestikaasje werom nei de 7^th millennium f.Kr. By 4^th millennium f.Kr., domestisearre bisten lykas fee, buffels, geiten, skiep ensfh wiene oanwêzich oer ferskate Indus Valley sites. D'r wiene suggestjes foar it brûken fan dizze bisten yn iten foar suvel en fleis, mar gjin konklúzjend wittenskiplik bewiis om de werjefte te stypjen. Stabile isotopanalyse fan lipide-residu ekstrakt út keramyske stikken sammele út Indus Valley delsettings jouwe de ierste direkte bewiis fan suvel ferwurking yn Súd-Aazje⁵. Yn in oare resinte, mear útwurke, systematyske stúdzje fan lipide-residuen fan potfragminten sammele fan meardere Indus Valley-plakken, besochten ûndersikers it type iten fêst te stellen dat yn 'e skippen brûkt waard. Isotoopanalyse befêstige gebrûk fan dierlike fet yn skippen. Wichtige wittenskiplike fynst wie dominânsje fan net-herkouende fetten yn 'e kokenskippen⁶ ymplisearjende net-herkauwers (lykas hynders, bargen, plomfee, fûgel, knyn, ensfh.) waarden oer in lange perioade yn 'e skippen kocht en as iten konsumearre. Dit is yn tsjinspraak mei in lang holden opfetting (basearre op fauna bewiis) dat herkauwers (lykas kij bovine, buffels, reeën, geiten ensfh) waarden konsumearre as iten troch minsken yn 'e Indus Valley.  

Unbeskikberens fan lokale moderne referinsjefetten en mooglikheid fan mingen fan planten en dierprodukten binne beheiningen fan dizze stúdzje. Om mooglike effekten te oerwinnen as gefolch fan it mingen fan plantaardige en dierprodukten, en foar in holistyske werjefte, waard zetmeelkorrelanalyse opnommen yn lipideresiduanalyses. Dit stipe it koken fan planten, granen, pulses ensfh yn it skip. Dit helpt guon fan beheiningen te oerwinnen⁷. 

*** 

Referinsjes:  

1. Doede SN en oaren 1999. Bewiis foar wikseljende patroanen fan eksploitaasje fan bist produkten yn ferskillende prehistoaryske ierdewurk tradysjes basearre op lipids bewarre bleaun yn oerflak en Absorbed residuen. Journal of Argeologyske Wittenskip. Volume 26, útjefte 12, desimber 1999, siden 1473-1482. DOI: https://doi.org/10.1006/jasc.1998.0434 

2. Dunne, J., Evershed, R., Salque, M., et al. Earste suvelproduksje yn griene Sahara-Afrika yn it fyfde millennium f.Kr. Natuer 486, 390-394 (2012). DOI: https://doi.org/10.1038/nature11186 

3. Grillo KM et al al 2020. Molekulêre en isotopyske bewiis foar molke, fleis en planten yn prehistoaryske East-Afrikaanske herder-itensystemen. PNAS. 117 (18) 9793-9799. Publisearre op 13 april 2020. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1920309117 

4. Han B., en oaren 2021. Lipid-residu-analyze fan keramyske skippen fan 'e Liujiawa-side fan' e RuiState (iere izertiid, noard-Sina). Journal Of Quaternary Science (2022) 37 (1) 114-122. DOI: https://doi.org/10.1002/jqs.3377 

5. Chakraborty KS, Slater GF, Miller HML. et al. Gearstalling spesifike isotopen-analyze fan lipide-residuen leveret it ierste direkte bewiis fan ferwurking fan suvelprodukten yn Súd-Aazje. Sci Rep 10, 16095 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-72963-y 

6. Suryanarayan A., en oaren 2021. Lipidresten yn ierdewurk út 'e Indus Civilization yn noardwest Yndia. Journal of Argeologyske Wittenskip. Volume 125, 2021,105291, XNUMX. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105291 

7. García-Granero Juan José, en oaren 2022. Yntegrearjen fan lipid- en zetmeelkorrelanalyzes fan ierdewurkskippen om prehistoaryske foodways te ûndersykjen yn Noard-Gujarat, Yndia. Frontiers in Ecology and Evolution, 16 maart 2022. Sec. Paleontology. DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2022.840199 

bibliografy  

1. Irto A., en oaren 2022. Lipiden yn argeologyske ierdewurk: in resinsje oer har sampling- en ekstraksjetechniken. Molecules 2022, 27(11), 3451; DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27113451 

2. Suryanarayan, A. 2020. Wat koken yn 'e Indus Civilisation? Undersykje Indus iten fia keramyske lipide residu analyse (doktoraal proefskrift). Universiteit fan Cambridge. DOI: https://doi.org/10.17863/CAM.50249 

3. Suryanarayan, A. 2021. Lêzing - Lipid Residuen yn ierdewurk út de Indus Civilization. Beskikber by https://www.youtube.com/watch?v=otgXY5_1zVo 

***