Phát hiện pho mát lâu đời nhất thế giới trên xác ướp 3.600 năm tuổi ở Trung Quốc

Chất màu trắng, được tìm thấy trên đầu và cổ của xác ướp tại nghĩa trang Xiaohe ở lưu vực Tarim, ban đầu đã được phát hiện từ khoảng hai thập kỷ trước. Mặc dù được nhận diện là một hợp chất hữu cơ, nhưng mãi đến gần đây, phân tích DNA tiên tiến mới tiết lộ rằng chất này thực chất là một loại pho mát kefir cổ đại. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell vào ngày 25 tháng 9, đã xác nhận rằng đây là mẫu pho mát lâu đời nhất từng được tìm thấy.

Pho mát kefir, một loại pho mát mềm và có lợi cho sức khỏe, được sản xuất qua quá trình lên men sữa bằng các hạt kefir – một hỗn hợp cộng sinh bao gồm vi khuẩn và nấm men. Các nền văn hóa vi sinh phức tạp này chịu trách nhiệm chuyển đổi sữa thành pho mát, tương tự như cách lên men bột chua cho bánh mì. Các phân tích sâu hơn đã xác định trong mẫu pho mát cổ này có chứa các vi sinh vật như Lactobacillus kefiranofaciens và Pichia kudriavzevii , những loài vi khuẩn vẫn tồn tại trong các hạt kefir hiện đại.

Sự bảo quản của pho mát qua hàng nghìn năm là điều vô cùng hiếm có trong khảo cổ học, điều này làm cho phát hiện này trở nên đặc biệt có giá trị trong việc hiểu rõ hơn về chế độ ăn uống và tập tục văn hóa của các dân tộc cổ đại. Đội ngũ các nhà khoa học đã sử dụng các phương pháp kỹ thuật tiên tiến, bao gồm thu thập DNA và giải trình tự ngắn, để trích xuất và phân tích mẫu DNA từ pho mát. Qiaomei Fu, một nhà cổ sinh vật học tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, nhận định rằng nghiên cứu về pho mát cổ đại này cung cấp một góc nhìn độc đáo về chế độ ăn uống và văn hóa của người dân Xiaohe vào thời kỳ đồ đồng.

Một trong những phát hiện hấp dẫn từ cuộc nghiên cứu là sự hiện diện của DNA bò và dê trong các mẫu pho mát. Điều này cho thấy rằng cư dân Xiaohe đã sử dụng sữa từ nhiều loài động vật nhai lại để sản xuất pho mát. Đặc biệt, sữa từ bò và dê dường như được sử dụng riêng biệt, không pha trộn như một số phương pháp làm pho mát hiện đại.

Sản xuất pho mát thông qua quá trình lên men có thể đã là một giải pháp thực tế cho người dân Xiaohe, đặc biệt trong bối cảnh nhiều người thời đó có thể không dung nạp được lactose. Quá trình lên men làm giảm lượng đường sữa trong sữa, giúp những người không dung nạp lactose có thể tiêu thụ các sản phẩm sữa mà không gặp vấn đề về tiêu hóa. Ngoài ra, việc lên men còn giúp kéo dài thời gian bảo quản sữa, điều rất quan trọng trong một môi trường khắc nghiệt như lưu vực Tarim, nơi khí hậu khô cằn và khan hiếm tài nguyên.

Bằng cách kiểm tra DNA ty thể của những con dê được sử dụng để sản xuất pho mát, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra rằng có một mối liên hệ chặt chẽ giữa quần thể Xiaohe và các nhóm dân cư cổ đại khác ở châu Âu và Trung Á. DNA từ dê tại khu vực này phân cụm với các mẫu từ thời kỳ đồ đá mới và thời kỳ đồ đồng ở châu Âu, Chalcolithic, cho thấy có sự giao thoa văn hóa và di cư giữa các cộng đồng người thảo nguyên và người Xiaohe.

Ngoài việc cung cấp thông tin về chế độ ăn uống cổ đại, nghiên cứu này cũng tiết lộ thông tin thú vị về cộng đồng vi sinh vật tồn tại trong pho mát kefir cổ đại. Điều đáng ngạc nhiên là một số mẫu pho mát cổ này vẫn giữ được cấu trúc vi sinh ban đầu, với ít sự ô nhiễm từ vi khuẩn bên ngoài mặc dù đã tồn tại hàng ngàn năm. Điều này cho thấy rằng pho mát kefir có thể đã có khả năng tự bảo vệ khỏi sự ô nhiễm, một yếu tố quan trọng giúp pho mát tồn tại trong thời kỳ mà con người chưa hiểu rõ về vi sinh vật.

Một trong những thành tựu quan trọng nhất của nghiên cứu này là việc tái tạo bộ gen của Lactobacillus kefiranofaciens cổ đại. Khi so sánh bộ gen cổ này với các chủng hiện đại, các nhà nghiên cứu đã có thể theo dõi quá trình lây lan của kỹ thuật sản xuất kefir trên khắp lục địa Á-Âu. Phân tích cho thấy có hai con đường lây lan riêng biệt của các phân loài L. kefiranofaciens . Một tuyến đường có thể đã di chuyển từ Bắc Kavkaz đến châu Âu và Đông Á, trong khi tuyến đường khác từ Tân Cương đến nội địa Đông Á như Tây Tạng và khu vực Gan-Qing.

Phát hiện này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các hoạt động văn hóa giữa các quần thể cổ đại mà còn minh họa cách mà vi khuẩn đã tiến hóa và thích nghi theo thời gian. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bộ gen của L. kefiranofaciens cổ đại đã trải qua một số sự thay đổi do chuyển gen ngang, một quá trình mà vi khuẩn chuyển các gen từ loài này sang loài khác. Những thay đổi này giúp vi khuẩn thích nghi tốt hơn với môi trường sống của con người, bao gồm khả năng chống lại căng thẳng, bảo vệ chống lại nhiễm trùng từ thể thực khuẩn và tương tác với vật chủ con người.

Các gen được chuyển giao này đã giúp vi khuẩn tồn tại trong môi trường khắc nghiệt và có thể đã được con người cổ đại lựa chọn tự nhiên thông qua việc chăn nuôi và sản xuất kefir. Điều này mở ra một hướng nghiên cứu mới về cách mà các vi sinh vật quan trọng đối với nền văn hóa đã tiến hóa cùng với con người qua hàng ngàn năm.

Một trong những câu hỏi chưa có lời giải đáp là tại sao pho mát lại được bôi lên xác ướp tại nghĩa trang Xiaohe. Mặc dù lý do cụ thể vẫn chưa được làm rõ, điều này gợi mở rằng pho mát có thể đã có một vai trò trong các nghi thức chôn cất hoặc niềm tin tâm linh của người cổ đại. Nó bổ sung một lớp phức tạp khác vào sự hiểu biết của chúng ta về các phong tục và tín ngưỡng của các quần thể cổ đại, đặc biệt là trong các nghi lễ liên quan đến cái chết và chôn cất.