在人类数百万年的演化历史中,微生物在人类健康及其与环境的高度互动中扮演了重要角色。我国科学家通过对3粒距今约3500年的开菲尔奶酪进行古微生物基因组研究,揭示了人类对开菲尔乳酸菌的应用、传播和驯化历史,为理解人类的演化及其与环境的相互作用提供了全新思路。

该研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队联合中国科学院大学人文学院杨益民教授与新疆文物考古研究所、新疆大学、国家文物局考古研究中心、北京大学第三医院等单位合作完成,是国际首个古代奶制品遗存宏基因组研究,成果25日在线发表于国际学术期刊《细胞》。

中国科学院古脊椎所研究员付巧妹介绍,发酵食品在现代人类生活中非常重要,但是由于保存材料极少且难以提取DNA,学界关于发酵演化的研究非常少,“这项研究对于我们了解发酵演化以及人类如何利用微生物进行生产实践,意义重大。”

该研究的样本为迄今发现最早的奶酪制品——新疆塔里木盆地小河墓地出土的3粒开菲尔奶酪。研究团队通过自主设计乳酸菌全基因组位点探针,从奶酪样本中提取出高质量的古代开菲尔奶酪中的乳酸菌基因组。

奶制品发酵技术的传播在很大程度上伴随着人类的迁徙和互动,这一过程推动了在发酵作用中发挥重要作用的乳酸菌演化。

用于发酵的开菲尔乳酸菌存在两个分化的支系,该研究中发现的乳酸菌不同于主流的高加索支系,揭示了开菲尔乳酸菌的一条新的传播路线。

“这很可能是因为其共同祖先在最初的驯化后,由于人群迁徙路径的不同,在不同人群中传播所导致的。代表不同古人群在应用和驯化发酵微生物过程中发生了不同路线的迁徙与交流。”付巧妹说。

国际相关专家评价,该研究为欧亚草原中部人群的迁徙交流与微生物驯化历史带来新认识。(记者温竞华)