河南偃师二里头遗址动物骨胶原的H、O稳定同位素分析

考古遗址中人(动物)骨胶原的H、O稳定同位素分析,是近些年来国际古食谱分析涌现的新研究方向,但我国在此方面尚无任何报道。本文对河南偃师二里头遗址出土动物骨骼胶原蛋白中的δD和δ~(18)O值进行测试分析,以期深入了解动物的饲养方式以及可能的迁徙活动。作为杂食类动物的猪,较食草类动物(鹿、黄牛和绵羊)具有稍高的δD值,这主要缘于δD沿营养级上升时产生的富集作用。在所有动物中,猪的分δ(18)O值标准偏差(0.3‰)最小,可能与先民对猪繁殖时间和宰杀年龄的严格控制密切相关。在食草类动物中,与野生动物鹿(δ(18)O平均值为9.1±0.7‰,n=5)相比,家养的黄牛(δ~(18)O平均值为10.4±0.4‰,n=5)和绵羊(δ~(18)O平均值为11.1±0.6‰,n=5)具有较高的δ~(18)O值,表明它们栖息于更为开阔的环境且食用了较多的C_4类植物(粟类农作物的副产品)和植物纤维素。相对而言,绵羊较黄牛摄取了更多富含~(18)O的植物茎叶,从而使其δ~(18)O值高于黄牛。因新陈代谢方式及饮用水来源的差异,反刍动物(鹿、黄牛和绵羊)的δ~(18)O值普遍高于非反刍动物(猪,δ~(18)O平均值为7.3±0.3‰,n=11)。此外,4种动物均出现了具有迥异δD和δ~(18)O值的个体,表明他们很可能来源于外地,出于进贡或交流的目的出现于二里头遗址。     

古骨中可溶性、不可溶性胶原蛋白的氨基酸组成和C、N稳定同位素比较分析

提取考古遗址出土的人和动物骨中的不可溶性胶原蛋白(ISC),进行C、N稳定同位素分析,是目前古食谱分析的主要研究方法。然而,对于无法提取出ISC的骨样,古食谱的重建也就无从谈起。之前,我们通过凝胶层析法,首次成功提取出古骨中ISC的降解产物——可溶性胶原蛋白(SC),并发现:SC与ISC的C、N稳定同位素比值相似,同样可以应用于古食谱研究。为进一步探明两者稳定同位素相似的机理,本文选取更多的古骨样品,开展了SC和ISC的元素含量、稳定同位素值和氨基酸组成分析。研究结果表明,SC与ISC的总氨基酸组成,完全符合I型胶原蛋白的特点。此外,SC与ISC相比,8种必需氨基酸组成,非常接近,变异范围仅为0.25%(n=3);而11种半必需氨基酸和非必需氨基酸,则变化稍大(0.90%,n=3)。显然,不同性质氨基酸含量的少许差异,是造成两种蛋白C、N稳定同位素相似但不相同的主要原因。