食べ物のかすから古代の食生活を研究する

プロテオミクスは、古代の遺跡で発見された遺物に含まれる食べ物を特定するのに役立つタンパク質を研究する方法だよ。特に、冷凍や乾燥、水に浸った環境でよく保存されたサンプルに役立つんだ。タンパク質は、消費された食べ物の種類や食事の準備方法を示す特定の情報を含んでいるんだけど、こうしたよく保存された遺物を見つけるのは珍しいから、広範な研究を行ったり、地域間を比較したりするのが難しいんだ。

人間の歯石（タルト）に含まれるタンパク質を分析することで食生活が分かることもあるけど、どう調理されたかや文化的な習慣との関連を必ずしも明らかにするわけではない。料理や食事の提供に使われた陶器の方がプロテオミクス分析には適しているんだけど、陶器からタンパク質を抽出するのは、その堅い結合や埋葬中の分解によって難しいんだ。タンパク質が陶器表面にしっかりくっついていることが分かっていて、それが保存に役立つんだけど、厳しい化学薬品を使わないと抽出が難しいんだ。一部の研究では、埋葬後にタンパク質の含有量が急速に減少するって示されてるけど、サンプルが埋められる前のタンパク質レベルを測ることはあまりないんだ。

#食品残渣の生体分子分析

陶器から直接タンパク質を抽出するのが難しい中で、食品残渣は有望な代替手段を提供するんだ。食品残渣は調理容器の表面に付着した焦げた残留物のことで、古代の北ヨーロッパやユーラシアの遺跡では特にメソリスと新石器時代のものが多く見つかるんだ。

食品残渣の脂質（脂肪）分析のおかげで、古代の食生活や海洋資源の利用についての理解が進んだよ。この方法はヨーロッパ、アジア、アメリカのいろんな考古学的な遺跡で使われている。研究者たちは、炭素年代測定のために水生資源がないサンプルを選ぶのに脂質分析を使ったりもしてる。

食品残渣は料理から生じると考えられているけど、燃料の燃焼やシーラント、接着剤、保湿剤の作成からも生じることがあるんだ。食品残渣の形成と水生資源の加工との関係があるかもしれないし、特定の脂肪は陶器よりも食品残渣の方が保存されやすいかもしれない。

最近、考古学的な食品残渣へのプロテオミクス分析が適用されて、その有効性が示される一方で、タンパク質の生存についての疑問も浮かび上がったよ。初期の研究では食品残渣と水生資源の加工との関連が示唆されていて、例えば特定の魚のタンパク質が特定の考古学的遺跡の食品残渣から見つかっているんだ。

#保存バイアスの可能性

この分野での主な疑問は、陶器や食品残渣に見つかるタンパク質が、それらの器で処理された元の食べ物をどれだけ反映しているかってことなんだ。調理はタンパク質を変化させるけど、こうした変化が陶器や食品残渣のサンプルでのタンパク質検出にどう影響するかは不明なんだ。一方で、多くの研究は、異なる材料からの脂質が調理や沈着の方法にどう反応するかに焦点を当てているんだ。

この研究では、赤鹿、アトランティックサーモン、甘栗の三つの古代の食品からのタンパク質に対する調理、食品残渣と陶器でのトラッピング、そして埋葬の影響を分析することを目指しているよ。どのタンパク質が調理と埋葬を経て生き残るかを評価し、タンパク質のさまざまな特性に関するデータを集めて、その生存をよりよく理解するつもりなんだ。このアプローチは、考古学的発見に基づいた古代の食生活を正確に解釈するために必要不可欠なんだ。

#材料と方法

#サンプル作成

実験に使ったサンプルは、鹿肉、サーモン、栗の粉だった。それぞれの種類を模造陶器で調理して食品残渣を作り、その後半分を埋葬したんだ。サンプルは、脂質分析を探求する別の研究のために最初に作成されたもので、脂質抽出後は冷温で保管されて、タンパク質分析が行われたよ。

#タンパク質抽出

タンパク質の抽出は、古代のサンプルに適応された標準プロトコルに従って行われたよ。この方法は考古学的研究で日常的に使用されていて、効果的にタンパク質を抽出できるようにしているんだ。

#LC-MS/MS分析

サンプルは、特別な研究センターの先進的な質量分析装置を用いて調査された。サンプル注入の間にはブランクも実施して、汚染を最小限に抑えているよ。

#データ分析

分析から得られたデータは、特定の基準に基づいてタンパク質を特定するために処理されたんだ。赤鹿、サーモン、栗に関するタンパク質情報を含むデータベースに対して検索が行われて、結果の正確性と関連性を確保したんだ。

#結果と考察

#調理と埋葬がタンパク質とペプチド検出に与える影響

最初の発見は、食品残渣が陶器よりも保存されたタンパク質をより良く保持するということだよ。一般的に、調理された食品からのペプチドとタンパク質の数は最初のサンプルで高かったけど、食品残渣では減少して、埋葬するとさらに減少した。一方で、陶器サンプルのタンパク質数はプロセスを通じて低いままだったんだ。これは、調理中に作られる食品残渣が考古学的サンプルで少量のタンパク質を検出するチャンスを与えていることを示唆しているよ。

#陶器でなぜタンパク質がほとんど検出されないのか？

分析の結果、調理された陶器サンプルとその埋葬されたサンプルは類似していて、タンパク質が陶器材料に強く結合しすぎて効果的に抽出できなかった可能性が高いんだ。つまり、埋葬の前でも陶器サンプルからのタンパク質の特定はすでにかなり低い状態だったってことだ。

発表された研究はこの発見と一致していて、エンクルステーションなしで陶器からタンパク質を成功裏に抽出するのはまれだって示している。今後は、陶器からのタンパク質抽出のためのより良い方法を見つけることに焦点を当てる必要があるんだ。

#どのタンパク質が調理と埋葬を生き延びるのか？

この研究では、調理と埋葬を経ても残るタンパク質を特定することを目指していたよ。調理と埋葬後に食品残渣で検出された最も一般的なタンパク質が報告されたんだ。陶器で特定されたタンパク質のいくつかは汚染物質であることが多く、食品残渣からのものはより元の食材と一致していることが分かったんだ。

#すべてのタンパク質が同じ生存のチャンスを持つのか？

この調査では、特定のタンパク質が調理や埋葬の過程で生き残る可能性を持っているかどうかを探ったよ。クラスター分析からは、タンパク質の保存率が異なることが示されていて、すべてのタンパク質が調理や埋葬中に同じように振る舞うわけではないことが分かった。一部のタンパク質は、調理されたサンプルで新鮮な食材よりも多く見つかり、調理過程での変化が抽出を促進する可能性を示唆しているんだ。

埋葬された食品残渣では、特定のタンパク質が他よりも良く生き残っていて、保存の違いが示されている。全体的に、タンパク質の生存率は変動があるんだ。

#埋葬された食品残渣の結果は初期の原材料を反映しているのか？

分析の結果、埋葬された食品残渣は元の成分の組成をある程度反映していることが明らかになったけど、検出されたタンパク質の数は少し減少しているんだ。埋葬サンプルの中には、いくつかの成分のタンパク質は低下しているものの、埋葬された食品残渣は特定の種にリンクするプロテオミクスの証拠を提供する傾向があったよ。

興味深いことに、研究では魚と鹿のタンパク質が食品残渣でよく保存されている一方で、植物のタンパク質は見つけるのが難しかったんだ。さまざまな植物からのタンパク質があまり多く表れないことが観察されていて、考古学的発見における特定の成分の可視性についての懸念を抱かせるんだ。

#なぜ特定のタンパク質が調理と埋葬を生き延びるのか？

この研究では、調理や埋葬の過程で特定のタンパク質が生き延びる理由を探ったんだ。単一の特性がタンパク質保存を説明できるわけではないと分かっていて、さまざまな要因がこうしたプロセス中のタンパク質の振る舞いに影響を与えるんだ。

いくつかのタンパク質は興味深い傾向を示していて、疎水性の高いレベルや他の特定の特性を持つものがより生き残りやすいことが分かったよ。これは、タンパク質の特性が調理や埋葬中の生存に大きな役割を果たす可能性があることを示唆しているけど、その複雑さから広範な結論を引き出すのは難しいんだ。

#今後の方向性

この研究は、考古学的遺跡で見つかる食品残渣や陶器のタンパク質の生存についての期待値を設定することを目指しているよ。埋葬された食品残渣からの結果は貴重な洞察を提供したけど、温暖な環境で数ヶ月だけ埋葬されたものに過ぎないんだ。古いサンプルや暑い気候のものは、異なる結果をもたらすかもしれない。

使用する材料の種類が、タンパク質がどれだけ生き残るかに大きな影響を与えるようで、これは考古学的発見の解釈に大きな意味を持つんだ。成分の組み合わせや相互作用がタンパク質の保存にどう影響するかを探るためには、さらなる研究が必要だよ。

さらに、陶器からのタンパク質の抽出方法を改善するための継続的な研究も重要で、古代サンプルからのタンパク質回収を強化するために必要なんだ。この研究は、古代のサンプルからのタンパク質抽出の最大の可能性を理解するための実験的アプローチの重要性を強調しているよ。

結果は、食品残渣が陶器よりも古代の食生活のタンパク質を特定するためのより実行可能な情報源を提供することを示している。ただし、特定のタンパク質や成分が他よりも保存されやすいことが明らかになっていて、考古学的解釈に潜在的なバイアスをもたらすことになっているんだ。考古学的な記録においてどの成分がより見えるかを理解することが、今後の調査の優先事項であり続けるんだ。