世界最古老的起司 揭開克非爾起源之謎

儘管發酵乳製品的食用歷史悠久，但在人類歷史上，這些發酵微生物是如何被利用以及如何演化的，我們所知甚少。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的付巧妹博士及其同事，透過提取中國新疆有3500年歷史的克非爾起司的古代DNA，探究了過去人類與微生物的相互作用。先前有人認為克非爾是從北高加索地區傳播到歐洲和其他地區的，但研究人員發現了克非爾從新疆向東亞內陸傳播的另一條路徑。

這些有3500年歷史的克非爾起司樣本，是少數儲存超過3000年的乳製品遺存之一，由青銅時代的小河人群生產。小河人群擁有多元的生活方式和技術（例如農耕、乳製品生產、狩獵等）。此外，早期小河人群個體與其他人群的基因交流很少，但線粒體DNA資料顯示，他們與東、西歐亞人群存在母系血緣關係。劉等人透過從古代發酵乳製品遺存中恢復DNA資訊，研究了小河人群使用發酵乳製品的生活方式，並探索了發酵細菌與宿主之間的共同演化。圖片出處：Liu et al., doi: 10.1016/j.cell.2024.08.008。

付博士是今日發表在《細胞》雜誌上一篇論文的通訊作者，她表示：「這是世界上已知最古老的起司樣本。」

「像起司這樣的食品要儲存數千年極為困難，因此這是一次難得且珍貴的機會。」

「深入研究古代起司能幫助我們更好地瞭解祖先的飲食和文化。」

科學家們成功鑑定出新疆起司樣本中的牛和山羊線粒體DNA。

有趣的是，古代小河人分批次使用不同種類的動物奶，這與中東和希臘製作起司時混合不同奶類的做法不同。

最重要的是，作者們從乳製品樣本中成功恢復了微生物的DNA，並證實這些白色物質確實是克非爾起司。

他們發現樣本中含有細菌和真菌物種，包括開菲爾乳酸桿菌和庫德里阿茲威畢赤酵母，這兩種菌在現代克非爾顆粒中很常見。

克非爾顆粒是含有多種益生菌和酵母的共生培養物，它們能將牛奶發酵成克非爾起司，就像酸麵團引子一樣。

能夠對古代克非爾起司中的細菌基因進行測序，讓研究人員有機會追蹤益生菌在過去3600年中的演化歷程。

具體而言，他們將古代克非爾起司中的開菲爾乳酸桿菌與現代物種進行了比較。

如今，乳酸桿菌主要分為兩大類——一類起源於東歐，另一類來自西藏。

歐洲型別的乳酸桿菌在全球使用最廣泛，包括在美國、日本和歐洲國家，用於製作酸奶和起司。

研究團隊發現，樣本中的開菲爾乳酸桿菌與西藏型別的關係更為密切，這挑戰了長期以來認為克非爾僅起源於現代歐洲北高加索山區的觀點。

付博士表示：「我們的研究表明，自青銅時代以來，克非爾文化就在中國西北部的新疆地區延續。」

這項研究還揭示了開菲爾乳酸桿菌如何與相關菌株交換遺傳物質，隨著時間的推移提高了其遺傳穩定性和牛奶發酵能力。

與古代乳酸桿菌相比，現代細菌在人類腸道中引發免疫反應的可能性更小。

這表明，在數千年的相互作用中，遺傳物質的交換也幫助乳酸桿菌更好地適應人類宿主。

付博士稱：「這是一項前所未有的研究，讓我們得以觀察一種細菌在過去3000年中的演化。」

「此外，透過研究乳製品，我們對古代人類生活及其與世界的相互作用有了更清晰的認識。」

「這只是個開始，藉由這項技術，我們希望探索其他先前未知的文物。」

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劉逸晨等人。《青銅時代的起司揭示了進化歷史上人類與乳酸桿菌的相互作用》。《細胞》，2024年9月25日線上發表；doi: 10.1016/j.cell.2024.08.008 。