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Proteínas antiguas ayudan a rastrear el consumo temprano de leche en África | Max Planck

27 de enero 2021 – Max Planck Institute for the Science of Human History

El seguimiento del consumo de leche en el pasado antiguo no es sencillo. Durante décadas, los arqueólogos han intentado reconstruir la práctica mediante varios métodos indirectos. Han examinado el arte rupestre antiguo para identificar escenas de animales ordeñados y huesos de animales para reconstruir patrones de matanza que podrían reflejar el uso de animales para la lechería. Más recientemente, incluso, utilizaron métodos científicos para detectar rastros de grasas lácteas en ollas antiguas. Pero ninguno de estos métodos puede decir si un individuo específico consumió leche.

Ahora los científicos arqueológicos utilizan cada vez más la proteómica para estudiar la lechería antigua. Al extraer pequeños trozos de proteínas conservadas de materiales antiguos, los investigadores pueden detectar proteínas específicas de la leche, e incluso específicas de la leche de especies particulares.

¿Dónde se conservan estas proteínas? Un reservorio crítico es el cálculo dental, la placa dental que se ha mineralizado y endurecido con el tiempo. Sin cepillos de dientes, muchas personas de la antigüedad no podían eliminar la placa de los dientes, por lo que desarrollaron mucho cálculo. Esto puede haber provocado caries y dolor en nuestros antepasados, pero también produjo una mina de oro de información sobre las dietas antiguas, ya que la placa a menudo atrapa las proteínas alimentarias y las conserva durante miles de años.

Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana en Jena, Alemania y los Museos Nacionales de Kenia (NMK) en Nairobi, Kenia, han analizado algunos de los cálculos dentales antiguos más desafiantes hasta la fecha. Su nuevo estudio, publicado en Nature Communications, examina el cálculo de restos humanos en África, donde se pensaba que las altas temperaturas y la humedad interferían con la conservación de proteínas.

El equipo analizó el cálculo dental de 41 individuos adultos de 13 antiguos sitios de pastores excavados en Sudán y Kenia y, sorprendentemente, recuperó proteínas de la leche de 8 de los individuos.

Los resultados positivos fueron recibidos con entusiasmo por el equipo. Como observa la autora principal, Madeleine Bleasdale, “algunas de las proteínas estaban tan bien conservadas que era posible determinar de qué especie animal provenía la leche. Y algunas de las proteínas lácteas tenían muchos miles de años, lo que apunta a una larga historia de consumo de leche en el continente “.

Las primeras proteínas de la leche informadas en el estudio se identificaron en Kadruka 21, un cementerio en Sudán que data de hace aproximadamente 6.000 años. En el cálculo de otro individuo del cementerio adyacente de Kadruka 1, que data de hace aproximadamente 4.000 años, los investigadores pudieron identificar proteínas específicas de la especie y encontraron que la fuente de la lechería había sido la leche de cabra.

“Esta es la evidencia directa más temprana hasta la fecha del consumo de leche de cabra en África”, dice Bleasdale. “Es probable que las cabras y las ovejas fueran fuentes importantes de leche para las primeras comunidades de pastores en entornos más áridos”.

El cálculo dental antiguo se preparó para su análisis en una sala blanca especializada en el instituto.

El equipo también descubrió proteínas de la leche en el cálculo dental de un individuo de Lukenya Hill, uno de los primeros pastores en el sur de Kenia que data de hace entre 3.600 y 3.200 años.

“Parece que el consumo de leche animal fue potencialmente una parte clave de lo que permitió el éxito y la resistencia a largo plazo de los pastores africanos”, observa el coautor Steven Goldstein.

A medida que la investigación sobre la lechería antigua se intensifica en todo el mundo, África sigue siendo un lugar interesante para examinar los orígenes del consumo de leche. La evolución única de la persistencia de la lactasa en África, combinada con el hecho de que el consumo de leche animal sigue siendo fundamental para muchas comunidades en todo el continente, lo hace vital para comprender cómo los genes y la cultura pueden evolucionar juntos.

Normalmente, la lactasa, una enzima fundamental para que el cuerpo pueda digerir completamente la leche, desaparece después de la infancia, lo que dificulta mucho más que los adultos tomen leche sin molestias. Pero en algunas personas, la producción de lactasa persiste hasta la edad adulta; en otras palabras, estos individuos tienen “persistencia de lactasa”.

En los europeos, hay una mutación principal relacionada con la persistencia de la lactasa, pero en diferentes poblaciones de África, hay hasta cuatro. ¿Cómo llegó a ser esto? La pregunta ha fascinado a los investigadores durante décadas. La forma en que la biología humana y la industria lechera co-evolucionaron sigue siendo en gran parte un misterio a pesar de décadas de investigación.

Al combinar sus hallazgos sobre qué individuos antiguos bebían leche con datos genéticos obtenidos de algunos de los antiguos individuos africanos, los investigadores también pudieron determinar si los primeros bebedores de leche en el continente tenían lactasa persistente. La respuesta fue no. Las personas consumían productos lácteos sin la adaptación genética que respalda el consumo de leche hasta la edad adulta.

Esto sugiere que beber leche creó las condiciones que favorecieron la aparición y propagación de la persistencia de la lactasa en las poblaciones africanas. Como señala la autora principal y directora de Max Planck, Nicole Boivin, “Este es un ejemplo maravilloso de cómo la cultura humana, durante miles de años, ha remodelado la biología humana”.

Pero, ¿cómo bebieron las personas en África leche sin la enzima necesaria para digerirla? La respuesta puede estar en la fermentación. Los productos lácteos como el yogur tienen un contenido de lactosa menor que la leche fresca, por lo que los primeros pastores pueden haber transformado la leche en productos lácteos más fáciles de digerir.

Para el éxito de la investigación fue fundamental la estrecha asociación de los científicos de Max Planck con colegas africanos, incluidos los de la Corporación Nacional de Antigüedades y Museos (NCAM), Sudán, y colaboradores a largo plazo en los Museos Nacionales de Kenia (NMK). “Es fantástico poder vislumbrar el lugar importante de África en la historia de la industria lechera”, observa el coautor Emmanuel Ndiema de NMK. “Y fue maravilloso aprovechar el rico potencial del material arqueológico excavado hace décadas, antes de que se inventaran estos nuevos métodos. Demuestra el valor y la importancia constantes de las colecciones de museos de todo el mundo, incluida África ”.

 Max Planck

  1. Madeleine Bleasdale, Kristine K. Richter, Anneke Janzen, Samantha Brown, Ashley Scott, Jana Zech, Shevan Wilkin, Ke Wang, Stephan Schiffels, Jocelyne Desideri, Marie Besse, Jacques Reinold, Mohamed Saad, Hiba Babiker, Robert C. Power, Emmanuel Ndiema, Christine Ogola, Fredrick K. Manthi, Muhammad Zahir, Michael Petraglia, Christian Trachsel, Paolo Nanni, Jonas Grossmann, Jessica Hendy, Alison Crowther, Patrick Roberts, Steven T. Goldstein, Nicole Boivin. Ancient proteins provide evidence of dairy consumption in eastern AfricaNature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-20682-3

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