Lipid가 고대 음식 습관과 요리 관행을 분석하는 방법

Chromatography and compound specific isotope analysis of lipid remains in ancient pottery tell a lot about ancient 식품 habits and culinary practices. In the last two decades, this technique has successfully been employed to unravel ancient 식품 practices of several archaeological sites in the world. Researchers have applied this technique recently to the potteries collected from multiple archaeological sites of Indus Valley Civilisation. The key scientific finding was dominance of non-ruminant fats in the cooking vessels implying non-ruminant animals (such as horse, pigs, poultry, fowl, rabbit, etc) were cooked in the vessels over a long period. This contradicts the long held view (based on faunal evidence) that ruminant animals (such as cattle, buffalo, deer,etc) were consumed as 식품 by Indus Valley people.

지난 세기에 중요한 유적지에 대한 고고학적 발굴은 고대인의 문화와 관습에 대한 많은 정보를 제공했습니다. 그러나 기록이 전혀 없는 고대 선사 사회에 만연한 식습관과 생활 습관을 이해하는 것은 힘든 일이었습니다. 식품 그리고 생체분자. 지난 13년 동안 크로마토그래피의 표준 화학 기술과 탄소의 안정 동위원소 비율에 대한 화합물 특정 분석이 고고학 연구에 침투하여 연구자들이 지질의 출처를 정확히 찾아낼 수 있게 되었습니다. 그 결과, δ13C 및 ΔXNUMXC 값을 기반으로 흡수된 식품 잔류물의 분자 및 동위원소 분석을 사용하여 식이요법 및 생활 방식을 조사하는 것이 가능해졌습니다.

식물은 식량의 주요 생산자입니다. 대부분의 식물은 탄소를 고정하기 위해 C3 광합성을 사용하므로 C3 식물이라고 합니다. 밀, 보리, 쌀, 귀리, 호밀, 동부콩, 카사바, 대두 등이 주요 C3 식물입니다. 그들은 스테이플을 형성합니다 식품 인류의. 반면에 C4 식물(예: 옥수수, 사탕수수, 기장, 수수)은 탄소 고정을 위해 C4 광합성을 사용합니다.

탄소에는 C-12와 C-13이라는 두 개의 안정 동위원소가 있습니다(세 번째 동위원소 C-14는 불안정하므로 방사성이므로 연대 측정에 사용됩니다). 유기적인 고고학적 발견). 두 가지 안정 동위원소 중에서 더 가벼운 C-12가 광합성에 우선적으로 흡수됩니다. 광합성은 보편적이지 않습니다. 이는 C-12의 고정을 선호합니다. 또한 C3 식물은 C12 식물보다 더 가벼운 C-4 동위원소를 더 많이 흡수합니다. C3 및 C4 식물은 모두 더 무거운 C-13 동위원소를 구별하지만 C4 식물은 C3 식물만큼 구별하지 않습니다. 반대로, 광합성에서 C3 및 C4 식물은 모두 C-12보다 C-13 동위원소를 선호하지만 C3 식물은 C12 식물보다 C-4를 더 선호합니다. 이로 인해 C3 및 C4 식물과 C3 및 C4 식물을 먹는 동물의 탄소 안정 동위원소 비율에 차이가 발생합니다. C3 식물을 먹인 동물은 C4 식물을 먹인 동물보다 가벼운 동위원소를 더 많이 갖게 됩니다. 즉, 더 가벼운 동위원소 비율을 가진 지질 분자가 C3 식물을 먹은 동물에서 유래할 가능성이 더 높다는 의미입니다. 이는 도자기에서 지질 잔류물의 출처를 식별하는 데 도움이 되는 지질(또는 해당 문제에 대한 다른 생체 분자)의 화합물 특정 동위원소 분석의 개념적 기초입니다. 간단히 말해서, C3와 C4 식물은 탄소 동위원소 비율이 다릅니다. C13 식물의 δ3C 값은 -30과 -23‰ 사이에서 더 가벼운 반면, C4 식물의 경우 이 값은 -14와 -12‰ 사이입니다.

도자기 샘플에서 지질 잔류물을 추출한 후 첫 번째 핵심 단계는 가스 크로마토그래피-질량 분석법(GC-MS) 기술을 사용하여 다양한 지질 성분을 분리하는 것입니다. 이것은 샘플의 지질 크로마토그램을 제공합니다. 지질은 시간이 지남에 따라 분해되므로 고대 샘플에서 일반적으로 발견되는 것은 지방산(FA), 특히 팔미트산(C₁₆) 및 스테아르산(C₁₈). 따라서 이 화학 분석 기술은 시료에서 지방산을 식별하는 데 도움이 되지만 지방산의 기원에 대한 정보는 제공하지 않습니다. 고대 조리 용기에서 확인된 특정 지방산이 유제품이나 동물 고기 또는 식물에서 유래했는지 여부를 추가로 확인해야 합니다. 도자기에 남아 있는 지방산은 고대에 그릇에서 무엇을 요리했느냐에 따라 달라집니다.

C3와 C4 식물은 광합성 동안 더 가벼운 C12 동위 원소를 우선적으로 흡수하기 때문에 탄소의 안정 동위 원소 비율이 다릅니다. 유사하게, C3 및 C4 식물을 먹인 동물은 비율이 다릅니다. 예를 들어, C4 식품(기장과 같은)을 먹인 가축화된 소(소와 버팔로와 같은 반추 동물)는 염소, 양과 같은 더 작은 가축과 다른 동위원소 비율을 갖습니다. 및 일반적으로 C3 식물에서 방목하고 번성하는 돼지. 또한, 반추동물에서 유래한 유제품 및 육류는 유선 및 지방 조직에서 지방 합성의 차이로 인해 동위원소 비율이 다릅니다. 앞서 확인된 특정 지방산의 기원을 확인하는 것은 탄소의 안정한 동위원소 비율 분석을 통해 이루어집니다. 가스 크로마토그래피-연소-동위원소 비율 질량 분석기(GC-C-IRMS) 기술은 확인된 지방산의 동위원소 비율을 분석하는 데 사용됩니다.

선사 시대 유적지에 대한 고고학 연구에서 지질 잔류물의 안정한 탄소 동위원소 비율 분석의 중요성은 1999년 영국 웨일스 보더랜드(Welsh Borderlands)의 고고학 유적지에 대한 연구가 비반추 동물(예: 돼지)의 지방과 반추동물(예: 양 또는 소) 기원¹. 이 접근 방식은 기원전 13년에 녹색 사하라 사막 아프리카에서 처음으로 낙농이 이루어졌다는 결정적인 증거를 제공할 수 있습니다. 북아프리카는 초목이 푸르렀고 선사 시대 사하라 사막 아프리카 사람들은 낙농 관행을 채택했습니다. 이는 도자기에서 확인된 유지방의 주요 알칸산의 δ13C 및 ΔXNUMXC 값을 근거로 결론지었다.². 유사한 분석은 동부 아프리카의 목가적 신석기 사회에서 유제품 가공 및 소비에 대한 가장 초기의 직접적인 증거를 제공했습니다.³초기 철기 시대, 중국 북부⁴.

남아시아에서 가축화의 증거는 7세기로 거슬러 올라갑니다.^th 기원전 천년. 4시까지^th 기원전 천년기에는 소, 버팔로, 염소, 양 등과 같은 가축이 다양한 인더스 계곡 지역에 존재했습니다. 이러한 동물을 유제품 및 육류용 식품으로 활용한다는 제안이 있었지만 이러한 견해를 뒷받침할 결정적인 과학적 증거는 없었습니다. 수집한 세라믹 조각에서 추출한 지질 잔류물의 안정 동위원소 분석 인더스 밸리 정착지는 남아시아의 유제품 가공에 대한 최초의 직접적인 증거를 제공합니다.⁵. 여러 Indus Valley 지역에서 수집된 냄비 조각의 지질 잔류물에 대한 보다 정교하고 체계적인 최근의 또 다른 연구에서 연구자들은 용기에 사용되는 식품 유형을 설정하려고 했습니다. 동위원소 분석을 통해 혈관에 동물성 지방이 사용되었음을 확인했습니다. 주요 과학적 발견은 조리 용기에서 비반추 지방이 우세하다는 것입니다.⁶ 반추동물이 아닌 동물(말, 돼지, 가금류, 가금류, 토끼 등)을 오랜 기간 동안 그릇에서 요리하여 음식으로 섭취했음을 암시합니다. 이것은 반추동물(소, 버팔로, 사슴, 염소 등)이 인더스 계곡 사람들에 의해 음식으로 소비되었다는 오랜 견해(동물군 증거에 근거)와 모순됩니다.

지역 현대 참조 지방을 이용할 수 없고 식물과 동물성 제품의 혼합 가능성이 이 연구의 한계입니다. 동식물 제품의 혼합으로 인한 가능한 영향을 극복하고 전체적인 관점에서 지질 잔류물 분석에 전분 입자 분석을 통합했습니다. 이것은 용기에서 식물, 곡물, 콩류 등의 요리를 지원했습니다. 이는 일부 제한 사항을 극복하는 데 도움이 됩니다.⁷.

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참조 :

더드 SN 외 1999. 표면 및 흡수된 잔류물에 보존된 지질을 기반으로 하는 다양한 선사 시대 도자기 전통에서 다양한 패턴의 동물성 제품 착취에 대한 증거. 고고학 과학 저널. 26권, 12호, 1999년 1473월, 페이지 1482-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1006/jasc.1998.0434

Dunne, J., Evershed, R., Salque, M. et al. 기원전 486년에 녹색 사하라 사막에서 처음으로 낙농이 이루어졌습니다. 네이처 390, 394–2012 (XNUMX). DOI: https://doi.org/10.1038/nature11186

그릴로 KM 외 al 2020. 선사 시대 동부 아프리카 목축 식품 시스템에서 우유, 육류 및 식물에 대한 분자 및 동위원소 증거. PNAS. 117 (18) 9793-9799. 13년 2020월 XNUMX일에 게시됨. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1920309117

한비, 외 2021. RuiState의 Liujiawa 사이트에서 세라믹 용기의 지질 잔류물 분석(초기 철기 시대, 중국 북부). 2022차 과학 저널(37)1(114) 122–XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1002/jqs.3377

Chakraborty, KS, Slater, GF, Miller, H.ML. et al. 지질 잔류물의 화합물 특이적 동위원소 분석은 남아시아에서 유제품 가공에 대한 가장 초기의 직접적인 증거를 제공합니다. 과학 대표 10, 16095(2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-72963-y

수리야나라얀 A., 외 2021. 인도 북서부의 인더스 문명에서 나온 도기의 지질 잔류물. 고고학 과학 저널. 볼륨 125, 2021,105291. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105291

가르시아 그라네로 후안 호세, 외 2022. 인도 북부 구자라트의 선사 시대 식품 경로를 탐색하기 위해 도자기 용기의 지질 및 전분 입자 분석 통합. 생태와 진화의 국경, 16년 2022월 XNUMX일. Sec. 고생물학 . DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2022.840199

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