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古人是怎樣發酵奶制品的？透過對迄今最早的起司制品——新疆小河墓地出土的「起司」樣本進行研究，中國科研團隊實作了國際第一個古代奶制品遺存宏基因組研究。9月25日，相關研究成果在【細胞】雜誌線上發表。
新疆小河墓地出土、編號為M25的青銅時代起司樣本（圖片來自中國科學院大學人文學院 楊益民）
食品發酵是人類歷史上最古老的利用微生物進行生產實踐的行為，發酵奶制品可能是最早出現的發酵食品。不過，盡管人類食用發酵奶制品的歷史悠久，但目前關於人類歷史上對發酵微生物的套用和技術交流歷史，以及發酵微生物本身的演化過程，特別是發酵微生物在長時間馴化條件下功能性基因的演變知之甚少。
圍繞古代發酵奶制品，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹團隊聯合中國科學院大學人文學院教授楊益民，以及新疆文物考古研究所、新疆大學、國家文物局考古研究中心等單位，對新疆小河墓地出土的「最古老起司」展開了系統性古微生物基因組研究。
此前，「最古老起司」已透過古蛋白質組學被鑒定為開菲爾起司，它源自開菲爾酸奶，由類似酒曲的開菲爾粒在奶中發酵而成。然而，歷經時間洗禮，其中的乳酸菌含量僅有0.43%~0.55%，很難捕獲。付巧妹團隊歷經11年探索，自主設計了乳酸菌全基因組位點探針，從樣本中捕獲富集到64%~80%的乳酸菌，讓古代全基因組研究成為可能。
科研團隊從距今約3500年的3例古老起司樣本中，提取出較高品質的古代開菲爾中的乳酸菌基因組，進一步確證該起司制品由開菲爾乳酸菌發酵生產。奶制品發酵技術的傳播在很大程度上伴隨著人類的遷徙和互動，樣本中發現的微生物群落與歐洲菌株屬於不同分支，這揭開了開菲爾乳酸菌另一條獨立的、東亞內陸傳播路線。
古人群透過食用發酵奶制品攝入大量發酵微生物，這些有益的共生微生物伴隨著環境壓力、人類活動、技術文化的變遷，透過長時間與人類體內其他腸道微生物群落的交互作用，其本身的基因組也發生了相應的演變。該研究透過探究數千年間開菲爾乳酸菌的適應力演化特點，同時反映出古人群與該共生微生物的協同演化歷史。
微生物與人類的交互作用貫穿了人類數百萬年的演化歷史，數以億計的微生物與人類共生，參與到人類體內營養的合成與毒素的分解，在人類健康及其與環境的高度互動中扮演了重要角色。科研團隊表示，該研究以與人類活動和生業模式息息相關的共生微生物為突破口，用前所未有的古分子證據揭開過去人群對微生物的套用馴化和傳播交流歷史，從分子機制層面厘清相關菌株的引入、傳播和演變歷程，為深入理解相關人群技術文化的交流和發展，與環境高度動態的交互作用提供了全新思路和獨特維度。
國際相關專家評價，「這是領域裏很罕見的挖掘全新數據的古DNA研究」，「這一首例來自考古樣本的共生微生物基因組意義重大，為歐亞草原中部人群的遷徙交流與微生物馴化歷史帶來新認識」。
