2024/12/09 太陽星 健康專欄

對健康有許多好處、全球當紅的克菲爾發酵乳,過去百年間一直被認為源起1300多年前東歐北高加索山區。不過,大陸研究團隊2024年在國際學術期刊《細胞Cell Press》發表的論文,卻以DNA基因定序為證,翻轉此一說法,把克菲爾出現的歷史往前推到約3600年前、青銅器時代的新疆塔里木盆地,隨著時間長河演化,才成為現今適應人體的腸道益生菌。

DNA定序 克菲爾3600年前源起新疆

1934年瑞典考古學家Warlock Bergman宣布於新疆維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州若羌縣、羅布泊地區孔雀河下遊河谷南約60公里的羅布泊沙漠中,發現4000年前、青銅器時代的小河文化遺址,當時出土的包括12座墓葬及2000件文物。只是隨著二次大戰及大陸統治權的更迭,加上小河遺址地處偏遠的羅布泊,喧騰一時的考古發現漸漸被人們遺忘,遺址也被沙重新埋住。

2000年12月11日,新疆考古所再次找到小河遺跡,就靜靜躺在樓蘭古國遺址以西175公里處,保存完整的小河公主再次被找到,鵝蛋臉上鼻樑小巧,笑容清晰可見,紅棕色披肩長髮,宛如熟睡般,考古學家稱為「小河公主」或「微笑公主」。2021年大陸、德國及美國共組的考古團隊透過基因定序,確認小河公主生活在西元前1800年至1600年期間(也有稱前1900年至1600年),是擁有歐洲高加索系白人、西伯利亞、以及東南方的亞洲基因的獨立支系:古代北歐亞混血人(ANE),是生活在亞歐大陸最東邊的古代白人人種。

小河公主的血統之外,研究人員還對她脖子上像項鍊一樣排列的大塊起司、草簍裡黃色塊狀物質非常感興趣。這些塊狀物的質地疏鬆、形狀不規則、呈多孔狀。為此,大陸中科院古脊椎動物與古人類研究所、中國科學院大學、新疆文物考古研究所、新疆大學、大陸國家考古中心科技考古、北大第三醫院等單位組成研究團隊,以小河遺址的克菲爾起司kefir cheese樣本與現代克菲爾比對。

2014年,科學家發現這些塊狀物的乳清蛋白含量較低,以酪蛋白為主,由此確定它們應該是乳酪,而且是克菲爾乳酪。近年克菲爾、益生菌及DNA定序等技術越來越成熟,研究團隊再次檢查樣本。

據細胞出版社9月25日發表的新聞稿指出,大陸科學家分析從小河文化遺址3座墓葬中找到的古代羊奶或牛奶克菲爾起司樣本,總計發現31種乳酸菌屬的細菌,以及庫德里亞畢赤酵母、馬克斯克魯維酵母菌等41種酵母菌,大多是克菲爾粒(kefir grains,克菲爾發酵乳的菌種)必有或常見的菌株,而且小河人會分批使用不同類型的動物奶製作克菲爾,不同於中東和希臘常用混合奶源的做法。

他們發現了牛和山羊 DNA 的痕跡,顯示這兩種動物的奶都被用來製作古代乳酪。他們也能夠追蹤到將牛奶發酵成乳酪的微生物 DNA。

隨後研究人員透過化學方法,從樣本中分離出剩餘DNA片段,進行基因定序,並將其與參與乳酪製作過程的現代物種的基因組進行比較。結果發現了與發酵相關的豐富微生物群落,如克菲爾乳酸菌、瑞士乳酸菌、馬克斯克魯維酵母,以及庫德里阿茲威氏畢赤酵母等菌株。

與現代克菲爾分離出的15個同類菌株比對,研究人員發現古、今的克菲爾乳桿菌L. kefiranofaciens具有平均核苷酸同一性 (ANI,Average Nucleotide Identity,比較兩種基因組之間相似度的方法),且與西藏克菲爾中的克菲爾乳桿菌關係更為密切,挑戰長期以來認為克菲爾源於現代俄羅斯北高加索山區的觀點。

值得一提的是小河樣本中的克菲爾乳桿菌,與現在的西藏克菲爾、臺灣大學從蒙古克菲爾中分離出來的克菲爾乳桿菌M1都是近親,並非目前歐、美、日常用的俄羅斯系菌種。

過程中,研究人員還發現克菲爾乳桿菌會與相關菌株交換遺傳物質,從而提高其遺傳穩定性和牛奶發酵能力。因此,與古代乳酸菌相比,現代細菌不太可能在人體腸道中引發免疫反應,表明基因交換也幫助乳酸菌在數千年的相互作用中變得更適應人類宿主。

因此,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古遺傳學家傅巧梅認為,這些小河遺址發現的乳製品裝飾是「世界上最古老的起司」。這也代表從青銅時代至今,3600年來,新疆等西北地區一直保留著克菲爾文化,翻轉全球公認「克菲爾源自北高索山區」的說法,人類製作克菲爾的歷史,可追溯到距今約3600年前的青銅器時代,表明塔里木盆地、小河人和歐亞草原人民之間存在潛在的相互作用。

這個跨國團隊下一步是希望能利用這次收集的資料,嘗試複刻小河人製作起司的方法。

 

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