古骨可溶性胶原蛋白的提取及其重建古食谱的可行性分析-论文.pdf

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1、中国科学：地球科学2014年第44卷第8期：1854—1862《中国科学>杂志社WWW．scichina．corneach．scichina．cornSCIENCECHINAPRESS古骨可溶性胶原蛋白的提取及其重建古食谱的可行性分析王宁①②，胡耀武①②，侯亮亮①②③，杨瑞平①②，宋国定①②，王昌燧①②①中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室，北京100044；②中国科学院大学人文学院科技史与科技考古系北京100049；③山西大学历史文化学院，太原030006联系人，E—mail：ywhu@ucas．aC．cn收稿日期：2013．08．27；接受

2、日期：2013．11-15；网络版发表日期：2014—0711中国科学院-德国马普学会伙伴小组项目(编号：KACX1．Yw一0830)、中国科学院知识创新工程方向项目(编号：KZCX2Yw—Q1—04)和中国科学院战略性先导科技专项(编号：XDA05130303和XDA05130501)资助摘要当前在古食谱研究中，胶原蛋白(不可溶性)的提取，主要采用明胶化法．然而，胶关键词原蛋白的直接降解产物——可溶性胶原蛋白，常常予以忽视并摒弃．本文通过凝胶层析，分可溶性胶原蛋白不可溶性胶原蛋白管提取了古骨的酸提取液，从中分辨出三个峰，对各峰提取物的C和N含量，C／N摩尔比值凝胶层析及稳定同位素比值

3、进行分析，并与对应的不可溶胶原蛋白(ISC)进行了比较，以探讨可溶性稳定同位素分析胶原蛋白(sc)在古食谱研究中的可行性．三个峰中，第二峰(保留时间在17．527．5rain)峰形最为平缓，表明其所含蛋白质的分子量不一致；其各管提取物，在C和N含量，C／N摩尔比值上与ISC最为接近．基于以上发现，可以看出，第二峰提取物即为SC．更为重要的是，两种蛋白的nC值和N值均相近．具体而言，C／N摩尔比值落于正常范围的SC，与对应的ISC相比，¨C差异的平均值仅为(0．3+0_2)％o(^2)，N值大约相差(0．6+0．1)％。(^2)；而C／N摩尔比值稍高于正常范围的sc，与对应的ISC相比，

4、C差的平均值也仅为(0．4~0．1)％。(^，：=2)，N值也约相差(0_3±0)％。(Ⅳ=2)．这些差异，远低于C和N值在食物链营养级之间的差异(C约为1％o一1．5％。，N值约为3％。5％。)，表明sc与ISC具有相似的性质，其C和N稳定同位素分析，在古食谱研究中极具应用价值．考古遗址出土人或动物骨中的胶原蛋白，蕴含其主要食物来源和生存环境(管理等，2007；Hu等，着其年代、种属、食物结构以及生存环境等丰富的2009；张国文等，2010；郭怡等，2011；侯亮亮等，“潜”信息(蔡莲珍和仇士华，1984；胡耀武等，2000，2012)．而作为稳定同位素分析的研究对象，即古骨2008

5、；张雪莲等，2003)．其中，胶原蛋白的c和N稳中的胶原蛋白，对其的提取，自始自终受到学者们的定同位素分析，可直接揭示该个体的食物结构，了解关注与重视(Hedges，2002；Trueman和Martil1．2002；中文引用格式：王宁，胡耀武，侯亮亮，等．2014．古骨可溶性胶原蛋白的提取及其重建古食谱的可行性分析．中国科学：地球科学，44：1854-1862英文引用格式：WangN，HuYW，HouLL，eta1．2014．Extractionofsolublecollagenanditsfeasibilityinthepalaeodietaryresearch．ScienceCh

6、ina：EarthSciences，57：1039-1047，doi：10．1007／sl1430-013—4776-1中国科学：地球科学2014年第44卷第8期Collins等，2002；Jorkov等，2007；Schweitzer等，2008)．此外，还比较了可溶性与不可溶性胶原蛋白之间的C人或动物骨中的胶原蛋白。占骨中有机质的和N含量以及同位素比值，探讨了可溶性胶原蛋白90％以上，分子量约为300kD，结构十分稳定，在常在古代食谱分析应用中的可行性．温下不易溶于水和稀酸溶液．然而，生物体死亡、掩埋之后，骨中的胶原蛋白，在水、温度、微生物和土1材料和方法壤pH等因素的共同作用下，

7、将发生不同程度的降解或分解导致骨胶原丧失殆尽(胡耀武，2002)．在此过1．1样品概述程中，骨中胶原蛋白中的大分子量、长肽链、不可溶样品选自河南郑州小双桥遗址出土的动物骨骼性组分将逐渐减少，而小分子量、短肽链、可溶性组(河南省文物研究所等，1996，2012)，2例猪、1例羊、分则相应增加，使得骨中原有的不可溶性胶原蛋白1例狗．动物的年代为商代中期(距今约3400年)．样转变为可溶性胶原蛋白．目前，在国际生物考古界，品的考古信息，详见表1．主要