Hoe lipiedontledings Antieke voedselgewoontes en kulinêre praktyke ontrafel

Chromatografie en verbinding spesifieke isotoop analise van lipied oorblyfsels in antieke pottebakkery vertel baie oor antieke kos gewoontes en kulinêre praktyke. In die afgelope twee dekades is hierdie tegniek suksesvol aangewend om antieke te ontrafel kos praktyke van verskeie argeologiese terreine in die wêreld. Navorsers het hierdie tegniek onlangs toegepas op die pottebakkerye wat van verskeie argeologiese terreine van Indus Valley Civilisation versamel is. Die belangrikste wetenskaplike bevinding was die oorheersing van nie-herkouervette in die kookvate wat impliseer dat nie-herkouerdiere (soos perde, varke, pluimvee, voëls, konyne, ens.) oor 'n lang tydperk in die bakkies gekook is. Dit weerspreek die lang gekoesterde siening (gebaseer op faunabewyse) dat herkouerdiere (soos beeste, buffels, takbokke, ens.) verteer is as kos deur Indusvallei mense.  

Argeologiese opgrawings van belangrike terreine in die afgelope eeu het baie inligting verskaf oor die kultuur en praktyke van antieke mense. Om dieet- en bestaanspraktyke wat algemeen voorkom in antieke prehistoriese samelewings sonder geskrewe rekords te verstaan, was egter vroeër 'n opdraande taak omdat daar nie veel van wat 'kos' uitgemaak het nie oorgebly het as gevolg van byna volledige natuurlike agteruitgang van kos en biomolekules. In die afgelope twee dekades het die standaard chemiese tegnieke van chromatografie en verbindingspesifieke analise van die verhouding van stabiele isotope van koolstof indringers gemaak in argeologiese studies wat navorsers in staat stel om bronne van lipiede vas te stel. As gevolg hiervan het dit moontlik geword om dieet- en bestaanspraktyke te ondersoek deur middel van molekulêre en isotopiese ontledings van geabsorbeerde voedselreste gebaseer op die δ13C en Δ13C waardes.  

Plante is die primêre produsente van voedsel. Die meeste plante gebruik C3-fotosintese om koolstof te bind, daarom word C3-plante genoem. Koring, gars, rys, hawer, rog, koei-ertjies, maniok, sojabone, ens. is die belangrikste C3-plante. Hulle vorm die stapelvoedsel kos van die mensdom. C4-plante (soos mielies, suikerriet, gierst en sorghum) gebruik daarenteen C4-fotosintese vir koolstofbinding.  

Koolstof het twee stabiele isotope, C-12 en C-13 (die derde isotoop C-14, is onstabiel dus radioaktief en word gebruik vir datering organiese argeologiese vondste). Van die twee stabiele isotope word die ligter C-12 verkieslik in fotosintese opgeneem. Fotosintese is nie universeel nie; dit bevoordeel fiksasie van C-12. Verder neem C3-plante ligter C-12-isotoop meer op as C4-plante. Beide C3- en C4-plante diskrimineer teen swaarder C-13-isotoop, maar C4-plante diskrimineer nie so erg soos C3-plante nie. Omgekeerd, in fotosintese, bevoordeel beide C3- en C4-plante C-12-isotoop bo C-13, maar C3-plante bevoordeel C-12 meer as C4-plante. Dit lei tot verskille in verhouding van stabiele isotope van koolstof in C3- en C4-plante en in diere wat op C3- en C4-plante voed. 'n Dier wat op C3-plante gevoer word, sal meer ligter isotope hê as 'n dier wat op C4-plante gevoer word, wat beteken dat 'n lipiedmolekule met 'n ligter isotoopverhouding meer waarskynlik afkomstig is van 'n dier wat op C3-plante gevoer is. Dit is die konseptuele basis van verbinding-spesifieke isotoop-analise van lipied (of enige ander biomolekule vir die saak) wat help om bronne van lipiedreste in die pottebakkery te identifiseer. In 'n neutedop, C3- en C4-plante het verskillende koolstofisotopiese verhoudings. Die δ13C-waarde vir C3-plante is ligter tussen −30 en −23‰ terwyl hierdie waarde vir C4-plante tussen −14 en −12‰ is. 

Na onttrekking van lipiedreste uit die monsters van pottebakkerye, is die eerste sleutelstap om verskillende lipiedbestanddele te skei deur die tegniek van Gaschromatografie-massaspektrometrie (GC-MS) te gebruik. Dit gee 'n lipiedchromatogram van die monster. Lipiede word mettertyd afgebreek, so wat ons gewoonlik in antieke monsters vind, is vetsure (FA), veral palmitiensuur (C)₁₆) en steariensuur (C₁₈). Hierdie chemiese ontledingstegniek help dus met die identifisering van vetsure in die monster, maar dit gee nie inligting oor die oorsprong van vetsure nie. Daar moet verder vasgestel word of 'n spesifieke vetsuur wat in die antieke kookpot geïdentifiseer is, van suiwel- of dierevleis of plant afkomstig is. Die vetsuurresidu in die pottebakkerye hang af van wat in die antieke tye in die houer gekook is. 

C3- en C4-plante het verskillende verhoudings van stabiele isotope van koolstof as gevolg van voorkeuropname van ligter C12-isotoop tydens fotosintese. Net so het diere wat op C3- en C4-plante gevoer word verskillende verhoudings, byvoorbeeld, mak beeste (herkouerdiere soos koei en buffels) wat op C4-voedsel (soos gierst) gevoer word, sal 'n ander isotoopverhouding hê as die kleiner mak diere soos bok, skape en vark wat gewoonlik op C3-plante wei en floreer. Verder het suiwelprodukte en vleis afkomstig van herkouerbeeste verskillende isotoopverhoudings as gevolg van verskille in sintese van vette in hul melkklier en vetweefsel. Die vasstelling van oorsprong van 'n spesifieke vetsuur wat vroeër geïdentifiseer is, word gedoen deur middel van ontleding van verhoudings van stabiele isotope van koolstof. Die tegniek van Gaschromatografie-verbranding-isotopiese verhouding massaspektrometrie (GC-C-IRMS) word gebruik om isotoopverhoudings van die geïdentifiseerde vetsure te ontleed.   

Die belangrikheid van verhoudingsontleding van stabiele koolstofisotope in lipiedreste in argeologiese studies van prehistoriese terreine is in 1999 gedemonstreer toe die studie van argeologiese terrein in Walliese Borderlands, VK, 'n duidelike onderskeid kon maak tussen vette van nie-herkouers (bv. varke) en herkouers (bv. skaap of bees) oorsprong¹. Hierdie benadering kan afdoende bewys lewer van die eerste suiwel in groen Sahara-Afrika in die vyfde millennium vC. Noord-Afrika was toe groen van plantegroei en prehistoriese Sahara-Afrikaanse mense het suiwelpraktyke aangeneem. Dit is tot die gevolgtrekking gekom op grond van δ13C- en Δ13C-waardes van die belangrikste alkanoësure van melkvet wat in pottebakkerye geïdentifiseer is². Soortgelyke ontledings het die vroegste direkte bewys gelewer van suiwelverwerking en -verbruik deur pastorale neolitiese samelewings in Oos-Afrika³ en in die vroeë Ystertydperk, noord China⁴. 

In Suid-Asië dateer bewyse van huishouding terug na die 7^th millennium vC. Teen 4^th millennium vC was mak diere soos beeste, buffels, bokke, skape ens oor verskeie Indusvallei-terreine teenwoordig. Daar was voorstelle oor die gebruik van hierdie diere in voedsel vir suiwel en vleis, maar geen afdoende wetenskaplike bewyse om die siening te ondersteun nie. Stabiele isotoop-analise van lipiedresidu wat uit keramiek-snippers verkry is Indusvallei nedersettings verskaf die vroegste direkte bewyse van suiwelverwerking in Suid-Asië⁵. In nog 'n onlangse, meer uitgebreide, sistematiese studie van lipiedreste van potfragmente wat van verskeie Indusvallei-terreine versamel is, het navorsers probeer om die tipe voedselsoorte wat in die vate gebruik word vas te stel. Isotoopanalise het die gebruik van dierlike vette in vate bevestig. Sleutel wetenskaplike bevinding was die dominansie van nie-herkouer vette in die kookvate⁶ wat impliseer dat nie-herkouerdiere (soos perde, varke, pluimvee, voëls, konyne, ens.) oor 'n lang tydperk in die bakkies gekook is en as voedsel verteer is. Dit weerspreek 'n jarelange siening (gebaseer op faunabewyse) dat herkouerdiere (soos beeste, buffels, takbokke, bokke, ens.) as voedsel deur Indusvallei-mense geëet is.  

Onbeskikbaarheid van plaaslike moderne verwysingsvette en moontlikheid van vermenging van plante en diereprodukte is beperkings van hierdie studie. Om moontlike effekte as gevolg van die vermenging van plant- en diereprodukte te oorkom, en vir 'n holistiese siening, is styselkorrelontleding in lipiedresidu-ontledings ingesluit. Dit het die gaarmaak van plante, graan, peulgewasse ens in die houer ondersteun. Dit help om sommige beperkings te oorkom⁷. 

*** 

Verwysings:  

1. Dudd SN et al 1999. Bewyse vir variërende patrone van ontginning van diereprodukte in verskillende prehistoriese pottebakkery-tradisies gebaseer op lipiede wat in oppervlak- en geabsorbeerde residue bewaar word. Tydskrif vir Argeologiese Wetenskap. Jaargang 26, Uitgawe 12, Desember 1999, Bladsye 1473-1482. DOI: https://doi.org/10.1006/jasc.1998.0434 

2. Dunne, J., Evershed, R., Salque, M. et al. Eerste melkery in groen Sahara-Afrika in die vyfde millennium vC. Nature 486, 390–394 (2012). DOI: https://doi.org/10.1038/nature11186 

3. Grillo KM et al 2020. Molekulêre en isotopiese bewyse vir melk, vleis en plante in prehistoriese Oos-Afrikaanse herdervoedselstelsels. PNAS. 117 (18) 9793-9799. Gepubliseer 13 April 2020. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1920309117 

4. Han B., et al 2021. Lipiedresidu-analise van keramiekvate vanaf die Liujiawa-terrein van die RuiState (vroeë ystertydperk, noord-China). Tydskrif vir Kwaternêre Wetenskap (2022)37(1) 114–122. DOI: https://doi.org/10.1002/jqs.3377 

5. Chakraborty, KS, Slater, GF, Miller, H.ML. et al. Samestellingspesifieke isotoopontleding van lipiedreste verskaf die vroegste direkte bewyse van suiwelprodukverwerking in Suid-Asië. Sci Rep 10, 16095 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-72963-y 

6. Suryanarayan A., et al 2021. Lipiedreste in pottebakkery van die Indus-beskawing in Noordwes-Indië. Tydskrif vir Argeologiese Wetenskap. Volume 125, 2021,105291. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105291 

7. García-Granero Juan José, et al 2022. Integrasie van lipied- en styselkorrelontledings van pottebakkerye om prehistoriese voedselweë in Noord-Gujarat, Indië, te verken. Frontiers in Ecology and Evolution, 16 Maart 2022. Art. Paleontologie. DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2022.840199 

Bibliografie  

1. Irto A., et al 2022. Lipiede in argeologiese pottebakkery: 'n oorsig oor hul monsterneming en onttrekkingstegnieke. Molecules 2022, 27(11), 3451; DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27113451 

2. Suryanarayan, A. 2020. Wat kook in die Indus-beskawing? Ondersoek van Indus-voedsel deur keramieklipiedresidu-analise (Doktorale proefskrif). Universiteit van Cambridge. DOI: https://doi.org/10.17863/CAM.50249 

3. Suryanarayan, A. 2021. Lesing – Lipiedresidue in Pottery from the Indus Civilization. Beskikbaar by https://www.youtube.com/watch?v=otgXY5_1zVo 

***