A novel analytical technique for the characterization of ancient wine biomarkers in archaeological pottery
تقدم هذه الدراسة طريقة مبتكرة باستخدام تقنية الكروماتوغرافيا السائلة مع مطياف الكتلة المتوالي (LC–MS/MS) بالاعتماد على مؤشرات حيوية محددة من نوع "بيرانو أنثوسيانين" (فيتيسين أ و ب) لتحديد وتمييز بقايا النبيذ الأحمر المخمر في الفخار الأثري القديم بشكل قاطع، متجاوزةً بذلك حدود المؤشرات التقليدية.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
على مدى آلاف السنين، خزن الناس النبيذ في جِرار فخارية، تاركين وراءهم آثاراً باهتة للسائل الذي ملأها ذات يوم. لطالما سعى علماء الآثار لتحديد ماهية هذه البقايا القديمة لفهم كيف زرعت المجتمعات الأولى العنب، وكيف تبادلت السلع، واحتفلت معاً. ومع ذلك، فإن إثبات أن شظية من الفخار كانت تحتوي يوماً ما على نبيذ أمر صعب للغاية؛ فالكيماويات التي تشير إلى التخمّر غالباً ما تتحلل عبر القرون، والجزيئات التي يبحث عنها العلماء تقليدياً، مثل حمض الطرطاريك، توجد في العديد من الفواكه والنباتات، وليس في العنب وحده. وهذا النقص في النوعية يعني أن العثور على هذه الأحماض الشائعة لا يضمن وجود النبيذ؛ فقد يكون مجرد عصير فاكهة مخمر أو راتنج من شجرة. ولحل هذا اللغز، احتاج الباحثون إلى بصمة كيميائية تظهر فقط عندما تتحول العنب إلى نبيذ من خلال عملية التخمّر المحددة، وهي علامة تصمد أمام عوادي الزمن ولا يمكن الخلط بينها وبين المواد الطبيعية الأخرى.
لقد طور فريق من العلماء الآن طريقة لإيجاد هذا النوع من العلامات بالضبط. فقد ركزوا على مجموعة من الجزيئات المعقدة تسمى "بيرانوأنثوسيانين" (pyranoanthocyanins)، وتحديداً نوعين معروفين باسم "فيتيسين أ" (vitisin A) و"فيتيسين ب" (vitisin B). تُنتج هذه المركبات فقط عندما تتفاعل الخميرة، وهي الكائن الحي الدقيق المسؤول عن التخمّر، مع أصباغ العنب والمنتجات الثانوية الأخرى لعملية التخمير. وخلافاً للأحماض الشائلة الموجودة في العديد من الفواكه، فإن هذه الجزيئات لا توجد في الفاكهة غير المخمرة أو في البيئة؛ بل تولد من فعل صنع النبيذ. وقد ابتكر الباحثون نظام اختبار عالي الحساسية قادراً على رصد هذه الجزيئات المحددة حتى عندما تكون موجودة بكميات ضئيلة ومتدهورة داخل الفخار القديم. ومن خلال تخليق نسخ نقية من هذه الجزيئات في المختبر لاستخدامها كمرجع، بنوا إطاراً موثوقاً للتمييز بين بقايا النبيذ الحقيقي والمواد العضوية الأخرى.
اختبر الفريق طريقته أولاً على الخمور الحديثة لضمان عملها بشكل صحيح. فقد حللوا كلاً من الخمور الحمراء والبيضاء، ووجدوا أن الجزيئات المستهدفة ظهرت حصرياً في الخمور الحمراء، مما أكد أن الطريقة يمكنها التمييز بين أنواع النبيذ. كما تحققوا مما إذا كان بإمكان هذه الجزيئات البقاء بعد امتصاصها في الطين؛ حيث أخذوا مسحوقاً خزفياً حديثاً، وخلطوه بنبيذ أحمر، ثم مرروه بعملية الاستخراج الخاصة بهم. وأظهر الاختبار أن الطريقة يمكنها استعادة أكثر من 80 بالمائة من الجزيئات المستهدفة من الطين، مما يثبت أنه حتى لو تشرب النبيذ داخل الإناء، فإن البصمة الكيميائية ستظل قابلة للكشف. كانت خطوة التحقق هذه حاسمة، لأنها أثبتت أن التقنية يمكنها التعامل مع الواقع الفوضوي للعينات الأثرية حيث تكون البقايا محاصرة في عمق المصفوفة الخزفية.
بعد إثبات الطريقة على المواد الحديثة، وجه الباحثون اهتمامهم إلى سبعين عينة خزفية قديمة من أجزاء مختلفة من العالم. وشمل ذلك جِراراً من العصر الإمبراطوري الروماني وُجدت في البرتغال، وحاويات من العصور الساسانية والإسلامية المبكرة اكتُشفت في عُمان. وعندما حللوا مستخلصات هذه الشظايا القديمة، وجدوا أدلة واضحة على وجود "فيتيسين أ" في عدة عينات. وفي جرة واحدة من عُمان، اكتشفوا حتى "فيتيسين ب" إلى جانب العلامة الأساسية. إن وجود هذه الأصباغ المحددة المشتقة من التخمّر قدم دليلاً قوياً ولا لبس فيه على أن هذه الأوعية كانت تحتوي ذات يوم على نبيذ عنب أحمر مخمر. لم تكن النتائج مجرد تخمين؛ فقد طابقت الإشارات الكيميائية المعايير الاصطناعية تماماً في كل من التوقيت والبنية، مما استبعد احتمال أن تكون النتائج ناتجة عن التلوث أو وجود منتجات فاكهة أخرى.
يمثل هذا الاكتشاف قفزة نوعية في دراسة الأطعمة والمشروبات القديمة. فمن خلال تجاوز العلامات العامة التي قد تنتمي إلى مصادر عديدة، يسمح هذا النهج الجديد للعلماء بتأكيد وجود تخمّر العنب بدرجة عالية من الثقة. كما أن القدرة على التمييز بين بقايا النبيذ الأحمر والأبيض تفتح أبواباً جديدة لفهم عادات التجارة والاستهلاك القديمة، مما يشير إلى أن الناس في الماضي ربما كانت لديهم تفضيلات أو استخدامات متميزة لأنواع مختلفة من النبيذ. وبينما تؤكد الدراسة أن هذه الجزيئات المحددة يمكنها البقاء لآلاف السنين في الفخار، يشير الباحثون إلى أن هناك حاجة لمزيد من العمل لفهم كيفية تحلل هذه المركبات بدقة بمرور الوقت في ظروف الدفن. ومع ذلك، فإن النجاح في تحديد "فيتيسين أ" و"فيتيسين ب" في الجرار الرومانية والساسانية يوفر أداة قوية لعلماء الآثار، محولاً التلميحات الكيميائية الغامضة إلى دليل قاطع على صناعة النبيذ القديمة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.