A novel analytical technique for the characterization of ancient wine biomarkers in archaeological pottery
Deze studie introduceert een nieuwe LC–MS/MS-methode die gebruikmaakt van specifieke pyranoanthocyanine-biomarkers (vitisine A en B) om gefermenteerde rode wijnresten in oude archeologische aardewerk eenduidig te identificeren en te onderscheiden, waarbij de beperkingen van conventionele markers worden overwonnen.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Al duizenden jaren lang hebben mensen wijn in aardewerken kruiken bewaard, waarbij vage sporen achterlieten van de vloeistof die ze ooit vulden. Archeologen proberen deze oude resten al lang te identificeren om te begrijpen hoe vroege samenlevingen druiven verbouwden, goederen verhandelden en samen vierden. Het bewijzen dat een scherf aardewerk ooit wijn bevatte, is echter berucht moeilijk. De chemicaliën die fermentatie signaleren, breken vaak na eeuwen af, en de moleculen waar wetenschappers traditioneel naar zoeken, zoals tartarinezuur, komen in veel vruchten en planten voor, niet alleen in druiven. Dit gebrek aan specificiteit betekent dat het vinden van deze algemene zuren niet garandeert dat er wijn aanwezig was; het zou net zo goed een gefermenteerd vruchtensap of een hars van een boom kunnen zijn. Om dit puzzelstuk op te lossen, hadden onderzoekers een chemische vingerafdruk nodig die alleen verschijnt wanneer druiven door het specifieke proces van fermentatie tot wijn worden verwerkt, een marker die de ravages van de tijd doorstaat en niet verward kan worden met andere natuurlijke stoffen.
Een team wetenschappers heeft nu een nieuwe methode ontwikkeld om precies dat soort marker te vinden. Ze richtten zich op een groep complexe moleculen genaamd pyranoanthocyaninen, specifiek twee soorten die bekend staan als vitisine A en vitisine B. Deze verbindingen worden alleen gevormd wanneer gist, de micro-organismen die verantwoordelijk zijn voor fermentatie, interageren met druivenpigmenten en andere bijproducten van het brouwproces. In tegen afhankelijk van de algemene zuren die in veel vruchten voorkomen, bestaan deze moleculen niet in ongefermenteerd fruit of in de omgeving; ze worden geboren uit de handeling van het maken van wijn. De onderzoekers creëerden een zeer gevoelig testsysteem dat in staat is om deze specifieke moleculen op te sporen, zelfs wanneer ze in minuscule, gedegradeerde hoeveelheden in oud aardewerk aanwezig zijn. Door in het laboratorium zuivere versies van deze moleculen te synthetiseren om als referentie te gebruiken, bouwden ze een betrouwbaar kader om echte wijnresten te onderscheiden van andere organische materie.
Het team testte hun methode eerst op moderne wijnen om te controleren of het correct werkte. Ze analyseerden zowel rode als witte wijnen en ontdekten dat de doelmoleculen uitsluitend in de rode wijnen voorkwamen, wat bevestigde dat de methode het verschil tussen wijntypes kon identificeren. Ze controleerden ook of deze moleculen geabsorbeerd konden worden in klei. Ze namen modern keramisch poeder, verrijkten het met rode wijn en voerden hun extractieproces uit. De test toonde aan dat de methode meer dan 80 procent van de doelmoleculen uit de klei kon terugwinnen, wat bewees dat zelfs als de wijn in de pot was getrokken, de chemische signatuur detecteerbaar zou blijven. Deze validatiestap was cruciaal, omdat het aantoonde dat de techniek de rommelige realiteit van archeologische monsters kon aan kunnen, waarbij de residu diep binnen de keramische matrix gevangen zit.
Met de methode bewezen op moderne materialen, richtten de onderzoekers hun aandacht op zeventig oude keramische monsters uit verschillende delen van de wereld. Deze omvatten aardewerken uit de Romeinse keizertijd gevonden in Portugal en containers uit de Sassanidische en vroege islamitische perioden ontdekt in Oman. Toen ze de extracten van deze oude scherven analyseerden, vonden ze duidelijk bewijs van vitisine A in verschillende monsters. In één kruik uit Oman detecteerden ze zelfs vitisine B naast de primaire marker. De aanwezigheid van deze specifieke, uit fermentatie voortgekomen pigmenten leverde sterk, ondubbelzinnig bewijs dat deze vaten ooit gefermenteerde rode druivenwijn bevatten. De resultaten waren niet slechts een gok; de chemische signalen kwamen zowel in tijd als structuur perfect overeen met de synthetische standaarden, wat de mogelijkheid uitsloot dat de bevindingen werden veroorzaakt door contaminatie of de aanwezigheid van andere fruitproducten.
Deze ontdekking biedt een significante sprong voorwaarts in de studie van oud voedsel en drank. Door verder te gaan dan algemene markers die aan veel bronnen kunnen toebehoren, stelt deze nieuwe benadering wetenschappers in staat om de aanwezigheid van druivenfermentatie met een hoge mate van vertrouwen te bevestigen. Het vermogen om tussen rode en witte wijnresiduen te onderscheiden, opent ook nieuwe deuren voor het begrijpen van oude handels- en consumptiegewoonten, wat suggereert dat mensen in het verleden mogelijk specifieke voorkeuren of gebruiken hadden voor verschillende soorten wijn. Hoewel de studie bevestigt dat deze specifieke moleculen millennia lang in aardewerk kunnen overleven, merken de onderzoekers op dat verdere werk nodig is om precies te begrijpen hoe deze verbindingen degraderen onder begraven omstandigheden. Desalniettemin biedt de succesvolle identificatie van vitisine A en B in Romeinse en Sassanidische kruiken een krachtig nieuw instrument voor archeologen, waardoor vage chemische hints worden omgezet in definitief bewijs van oude wijnmakerij.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.