起死回生:從古老安第斯山脈墓穴中復活的新物種

厄瓜多科學家從前印加墓穴中復活了一種新的酵母菌種,揭示了史前生命

厄瓜多基多 — 早在西班牙人在 1533 年征服印加帝國之前,甚至在印加人居住於此地之前的幾個世紀,現在的基多國際機場所在地是一片沼澤湖泊,周圍環繞著印第安人聚居地——奎圖人在一岸,伊皮亞人在另一岸。公元 200 年至 800 年間,這些文化在此繁榮發展,在肥沃的土壤中捕魚、種植玉米、豆類和土豆,並用玉米水湯發酵一種酒精飲料——奇恰酒

1980 年,在清理土地以進行新的建設時,在一個佈滿塗鴉的煤渣磚棚戶區迷宮中,鐵絲網縱橫交錯,混凝土牆上鑲嵌著碎玻璃作為防禦,工人們挖開了一座墓穴,這座墓穴在一個搖搖欲墜的社群下隱藏了一千多年。隨後,在火山岩中又發現了九座深井墓穴,每座墓穴都包含約 20 具屍體。豎井的牆壁上排列著奎圖人的遺骸,每個遺骸都以胎兒姿勢蜷縮著,身穿最精美的紡織品,裝飾著金首飾,周圍環繞著陶器,陶器中盛放著獻給來世的食物和奇恰酒

基多天主教大學的酵母生物學家哈維爾·卡瓦哈爾·巴里加從其中一座墓穴中取出的大型魚雷形粘土發酵容器內部採集刮屑,試圖回收古代奇恰酒的發酵微生物,如果可能的話,使其復活。


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» 檢視厄瓜多墓穴的幻燈片,古代酵母菌就是在那裡被發現的

在他的實驗室的無菌條件下,他刮掉了發酵容器內部的表面層,希望收集到酵母菌,這些酵母菌被困在陶器的孔隙深處。他使用一種他設計的特殊方法來溼潤乾燥的細胞,修復它們受損的膜,並啟動它們停止的新陳代謝,他成功地使一個自公元 680 年以來一直休眠在墓穴容器中的酵母菌群恢復了生機。卡瓦哈爾說,他從容器中復活了“一種酵母菌群”,但沒有一種酵母菌是釀酒酵母——現代發酵中使用的型別。它們主要是假絲酵母屬的菌株,與眾所周知的引起皮膚和陰道感染的酵母菌密切相關。但仔細的基因分析表明,其中兩種酵母菌株是一種新的假絲酵母屬物種,他將其命名為C. theae,意思是“茶”。

這些發現證實了 16 世紀關於厄瓜多安第斯山脈土著居民如何發酵奇恰酒的記載。根據西班牙編年史家的說法,印加印第安人使用動物骨骼、人類唾液甚至人類糞便來啟動發酵。

“與 C. theae 最密切相關的物種是 C. orthopsilosisC. metapsilosisC. parapsilosis,所有這些物種都在人類唾液和糞便中發現,”卡瓦哈爾說。事實上,他在古代發酵容器中的酵母菌群中發現了與人類相關的近平滑假絲酵母以及熱帶假絲酵母近平滑假絲酵母是感染人類的假絲酵母屬第二常見的致病菌種。“還有與呼吸道疾病相關的光滑隱球菌勞倫氏隱球菌。他們[奎圖人]咀嚼玉米並吐到[發酵容器中],所以我們可以推測,這個人群可能存在由致病酵母菌引起的呼吸道問題。”

這些酵母菌種可以產生高達 4% 濃度的酒精,但與釀酒酵母不同,假絲酵母屬在酒精濃度達到更高濃度時會死亡。釀酒酵母在南美環境中並不常見,因為它最常與橡樹有關,而橡樹並非該地區的原生樹種,因此印第安人使用了假絲酵母屬。“有 3% 到 4% 的酒精總比沒有好得多,”卡瓦哈爾說。

卡瓦哈爾用他從墓穴中取出的發酵容器中復活的熱帶假絲酵母發酵了自己的奇恰酒,以重溫這些史前印第安人的體驗。“味道非常好。香氣非常好。酒精含量也相當不錯,但效果很糟糕。只喝了兩杯這種奇恰酒,我就頭痛欲裂,這是醛類和酯類的典型症狀。”

他還從古代發酵容器中回收了粘紅酵母。雖然它是最豐富的酵母菌種之一,但它不產生酒精,而是與開花植物有關,這證明奎圖人在釀造過程中加入了花朵以增強風味——並且很可能為了增加他們低酒精飲料的勁道:新增曼陀羅等植物會產生精神作用。

奇恰酒必須趁年輕時飲用,在它仍在發酵時,因為它隨著時間的推移很快會產生腐臭味,”卡瓦哈爾說。“但如果你在發酵過程的早期飲用它,你就會食物中毒,因為細菌、阿米巴原蟲和有害酵母菌尚未被酒精殺死。”

經過多次尋找,我終於在基多的一家餐廳 Mama Clorinda Ecuadorian Food 品嚐到了現代版本的奇恰酒。它是用煮熟的玉米、肉桂、橙葉、芫荽和幾種其他成分製成的,包括新增腐爛的菠蘿皮以啟動混合物中的發酵,混合物裝在一個塑膠加侖大小的罐子裡。渾濁的黃色飲料看起來像是一家有機果汁吧的飲品。它聞起來有辛辣的小豆蔻和肉桂的味道,以及水果番木瓜和發酵菠蘿的味道。它的味道很美味:略帶氣泡,帶有甜菠蘿和番木瓜的味道,酒體濃郁,餘味乾淨。

餐廳經理羅伯託·瓜馬告訴我:“這隻有大約 2% 到 3% 的酒精含量,因為我們是今天做的。到明天,它將達到 4% 到 5%。” 廚師納爾遜·卡德納斯每天製作奇恰酒,他慷慨地為有興趣自己釀造奇恰酒的讀者提供了他的食譜,該食譜使用腐爛的菠蘿皮來啟動發酵

食譜:莫羅喬奇恰酒

  1. 0.45 公斤莫羅喬玉米粉

  2. 500 克紅糖 (帕內拉)

  3. 香草 (檸檬馬鞭草、香椿 (苦木苦木科,原產於哥倫比亞和中美洲)、橙樹葉

  4. 10 克整丁香

  5. 5 克肉桂棒

  6. 5 克多香果

  7. 250 克白砂糖

  8. 一個菠蘿的皮

1.    煮沸兩升水
2.    將莫羅喬玉米粉在半升水中混合,然後與兩升沸水混合。煮沸 10 分鐘。
3.    煮沸兩升水,加入香草、橙樹葉、丁香、肉桂和多香果。煮 10 分鐘,濾出液體。
4.    將水-玉米混合物與水-香草混合物混合。過濾並加入菠蘿皮。
5.    發酵一天。
6.    檢查飲料的稠度,並根據需要新增更多水。加入紅糖和白砂糖,直到甜度適中。加入冰塊並上桌。

(克勞迪婭·奧爾德曼翻譯)

全球酵母菌?
回想起電影《侏羅紀公園》,人們不禁會想,復活一種古代病原微生物,可能產生現代瘟疫,存在潛在的危險。“存在這種可能性,”他說,但卡瓦哈爾認為這些物種已經與人類共同生活了數千年。“事實上,這種懷疑被證明是正確的。

與此同時,在地球的另一邊,2010 年發現了兩起瓶裝茶被汙染物汙染而變得渾濁的案例。製造商將這些瓶子送給了臺灣國立新竹教育大學的李清福,他是臺灣為數不多的酵母分類學家之一。他將汙染物鑑定為一種新的假絲酵母屬物種,並開始撰寫一篇論文來描述他的發現。在同行評審過程中,匿名審稿人建議李清福檢視美國國立衛生研究院 GenBank 資料庫。在那裡,他找到了卡瓦哈爾從古代發酵容器中回收的新假絲酵母屬物種的基因序列。李清福立即聯絡了卡瓦哈爾,以及卡瓦哈爾的合作者、英國食品研究所的酵母分類學家斯蒂芬·詹姆斯,這三組科學家在 2 月份的《國際食品微生物學雜誌》上聯合發表了他們的論文。

但是,完全相同的酵母菌是如何同時在臺灣和基多出現的呢?“我不認為這是一種飲料相關的酵母菌,我認為它是一種人類相關的酵母菌,”卡瓦哈爾說。“我們現在知道波利尼西亞人和南美洲人民之間存在接觸。[波利尼西亞人]在 6000 年前從臺灣出發。”

卡瓦哈爾引用了他發現的另一種新酵母菌C. fodens 的例子來支援他的論點。這種酵母菌是在澳大利亞、哥斯大黎加和厄瓜多的加拉帕戈斯群島採集的。基因分析表明,來自所有三個太平洋地區的酵母菌是相同的。“很難想象如此遙遠的距離會被單一菌株覆蓋,”他說。“這種酵母菌與甘薯的花朵緊密相關。這可能與人類遷徙有關,因為我們知道甘薯來自安第斯山脈。我們正在使用酵母菌來追蹤人類遷徙和接觸。這是我們所謂的‘微生物考古學’的一部分。”

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