Kostbare Kulturen: Die Geschichte und Zukunft uralter Milchbakterien

Mikroben sind für unsere Ernährung essentiell und ein wesentlicher Bestandteil von Milchprodukten. In diesem Projekt verbinden wir Archäologie, Mikrobiologie, Ernährungswissenschaften und Kulturanthropologie um besser zu verstehen wie mikrobielle Diversität und verschiedene Praktiken der Milchverarbeitung unser Essen, unsere Biologie und unsere Gesellschaft beeinflusst haben und weiterhin beeinflussen.

Changes in dairying technologies through time have selected for specialized dairy microbes.

Menschliche Kulturen erlauben es mikrobiellen Ökosystemen innerhalb des menschlichen Körpers zu wachsen sowie sich darüber hinaus zu entfalten. Dies ist nirgendwo so sichtbar wie bei der Herstellung von Milchprodukten, die eine beindruckende Vielfalt und Komplexität hinsichtlich ihres Geschmacks, ihres Aromas und ihrer Textur aufweisen. Vor Tausenden von Jahren, einhergehend mit der Erfindung von Produkten wie Joghurt und Käse, haben Menschen begonnen Mikroben zu domestizieren und zu manipulieren ohne überhaupt von deren Existenz zu wissen. Mikrobielle Stränge, die in heutigen Lebensmittelverarbeitungsprozessen involviert sind, werden allerdings stark reguliert um Hygienestandards zu entsprechen und Reproduzierbarkeit zu wahren.

MPI-SHH researchers Jessica Hendy and Christina Warinner are embarking on project to investigate traditional dairying bacteria in Central Europe, Central Asia, and the Middle East.

Ein umfassendes Wissen über die reiche mikrobielle Vielfalt prähistorischer Nahrungszubereitung und den Einfluss, den diese Mikroben auf Geschmack und Textur hatten, bleibt uns dabei bisher verwehrt. Zudem ist der fortschreitende Verlust traditioneller Praktiken der Milchverarbeitung sowie der damit verbundenen einzigartigen mikrobiellen Kulturen (wie z.B. die Weitergabe von Joghurtkulturen über Generationen) durch aktuelle Prozesse der Globalisierung und Industrialisierung in der Nahrungsmittelindustrie alarmierend.

Angesichts dieses „mikrobiellen Aussterbens“ werden wir die bakteriellen Stränge in gegenwärtigen traditionell hergestellten Milchprodukten charakterisieren, ihre genetische Identifizierung ermöglichen und, insofern möglich, sie in mikrobiellen Kulturdatenbanken erhalten um sie für unsere Nachkommen verfügbar zu halten. Dabei werden wir drei Regionen erkunden, in denen Milchfermentierung einerseits wesentlicher Bestandteil der Ernährung ist, die sich andererseits jedoch sehr unterscheiden: Europa, den Nahen Osten und Zentralasien.

In Anbetracht der langen Geschichte der Milchverarbeitung in diesen Regionen, die nunmehr schon über Hunderte oder gar Tausende von Jahren andauert, werden wir unser Hauptaugenmerk der Frühgeschichte widmen. Die Aufnahme von milchbasierter Nahrung in die Ernährung Erwachsener und die Entwicklung von Laktose-Persistenz (die genetische Fähigkeit, Milch im Erwachsenenalter verdauen zu können) gehören zu den wichtigsten Beispielen, die die enge Wechselwirkungen zwischen Genetik und Kultur bezeugen. Trotz der Wichtigkeit dieser Frage wissen wir sehr wenig darüber, wie diese Evolution zustande kam, obwohl bekannt ist, dass Milch weiter verarbeitet worden sein muss um das Auftreten von Laktoseintoleranz-Symptomen zu vermeiden und stattdessen ein verdauliches, nährreiches Produkt entstehen zu lassen – woran Mikroben sicher einen wesentlichen Anteil hatten.

Wir werden neueste Errungenschaften archäologischer Technologien nutzen (die Analyse alter Proteine und DNA) mit denen wir Spuren von Milch in der Frühgeschichte anhand von Keramik und Zahnstein untersuchen um zu verstehen, wie und warum diese Produkte wirkmächtig genug waren um sowohl das menschliche Genom als auch Jahrtausende menschlicher Kultur zu formen.

Dieses Projekt wird geleitet von Dr. Christina Warinner (Abteilung für Archäogenetik) und Dr. Jessica Hendy (Abteilung für Archäologie) in enger Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Cheryl Makarewicz (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel) und Prof. Dr. Paul Lawson (University of Oklahoma).

In the Himalayas, yak cheese is a popular high altitude treat.

Relevante Publikationen

Hendy J (2016): Archaeological Detection. In Oxford Companion to Cheese. Oxford University Press. ISBN 9780199330881

Hendy J, Bickle P, Copper M, Charlton S. (2016): Neolithic cheese making: experimental archaeology and public engagement with replica vessels. PAST: The Newsletter of the Prehistoric Society. Nov. 2016

Warinner, Christina, Jessica Hendy, C. Speller, E. Cappellini, R. Fischer, C. Trachsel, J. Arneborg, N. Lynnerup, O.E. Craig, D.M. Swallow, A. Forakis, R.J. Christensen, J.V. Olsen, A. Leibert, N. Montalva, S. Fiddyment, S. Charlton, M. Mackie, A. Canci, A. Bouwman, F. Rühli, M.T.P. Gilbert, and M.J. Collins. (2014): Direct Evidence of Milk Consumption from Ancient Human Dental Calculus. Scientific Reports 7(7104).

 

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