Il microbioma ebbe un ruolo nell’industria lattiero-casearia dell’antichità?
Da bambini tutti gli esseri umani sono in grado di digerire lo zucchero del latte, il lattosio, ma con l’avanzare dell’età smettiamo gradualmente di produrre la lattasi, l’enzima che scompone questa molecola. Questo fenomeno è una parte naturale del processo di svezzamento di tutti i mammiferi. Tuttavia, alcune popolazioni hanno acquisito mutazioni nella regione genetica che controlla la produzione di lattasi che ne stimolano la produzione per tutta la vita, dall’infanzia all’età adulta. Gli individui con tali mutazioni sono detti «persistenti alla lattasi», perché continuano a produrne lungo tutto l’arco dell’esistenza. La percentuale di persone con persistenza alla lattasi varia in base all’area geografica. I tassi più elevati si registrano in Scandinavia e nelle isole britanniche, dove la cifra supera l’80 %. In Asia occidentale, questa caratteristica interessa una percentuale tra il 20 % e il 70 % degli individui, mentre gran parte delle altre popolazioni asiatiche ha tassi di persistenza alla lattasi compresi tra lo 0 % e il 20 %. Ma quali sono le cause di questa disparità? E perché le ricerche dimostrano un intervallo di millenni tra l’inizio della produzione di prodotti lattiero-caseari e lo sviluppo delle mutazioni genetiche alla base della persistenza della lattasi? Il microbioma ha avuto un ruolo in tutto ciò? «L’attività lattiero-casearia esisteva da millenni e alcune popolazioni avevano sviluppato stili di vita quasi interamente dipendenti da essa oltre 1 000 anni prima della comparsa delle mutazioni di persistenza della lattasi», spiega Christina Warinner, ricercatrice principale del progetto ora attiva presso l’Università di Harvard, negli Stati Uniti. È ancora un mistero il motivo di questo divario temporale e come i latticini venissero digeriti dalle popolazioni neolitiche senza persistenza della lattasi. «Ipotizzo che potessero digerire il latte, ma forse in modo diverso, ad esempio con l’aiuto di un microbioma intestinale adattato», afferma Warinner. Con il sostegno del Consiglio europeo della ricerca, il progetto DAIRYCULTURES si è prefisso di rispondere a questi interrogativi affascinanti concentrando le attività di ricerca sulla Mongolia, dove l’attività lattiero-casearia è praticata da oltre 5 000 anni.
Definire il genoma per identificare lo sviluppo della persistenza della lattasi
Per seguire il percorso di diffusione delle tecnologie lattiero-casearie in Asia, DAIRYCULTURES ha estratto le proteine dalla placca dentale calcificata di centinaia di esseri umani antichi in Azerbaigian, Cina, Mongolia e Russia. Utilizzando la spettrometria di massa tandem, sono state identificate le proteine del latte, permettendo di confermare il consumo di latticini. «Abbiamo usato la datazione al radiocarbonio per stabilire l’età degli individui, e le tecnologie del DNA antico per ricostruire i genomi di molti soggetti.» Questo ha permesso di definirne il genotipo e di verificare la persistenza della lattasi. Il progetto ha anche esaminato le loro relazioni di ascendenza e ne ha ricostruito le rotte migratorie. Parallelamente, sono state utilizzate le tecnologie di analisi del DNA antico per studiare gli animali d’allevamento e per tracciare le rotte migratorie e commerciali del bestiame, che hanno portato le popolazioni dedite alla produzione di latte a spostarsi a est, attraverso l’Asia. Dopo aver ottenuto questo risultato, l’équipe ha potuto tracciare una mappa delle diffusione preistorica delle tecnologie lattiero-casearie in Asia, nonché collegarle agli spostamenti di specifici gruppi di persone. «Abbiamo scoperto che la persistenza della lattasi ha avuto un ruolo minimo o nullo nella produzione di prodotti lattiero-caseari nella prima era preistorica, e quindi devono essere intervenuti altri fattori e adattamenti», aggiunge Warinner, che ha svolto la sua ricerca attraverso l’Istituto Max Planck di antropologia evolutiva in Germania.
Il ruolo del microbioma nella digestione del lattosio
Il gruppo di ricerca aveva precedentemente recuperato e sequenziato il DNA microbico da paleofeci, rinvenute in alcune aree che oggi si trovano in Nord America, Europa e Asia occidentale. In tal modo è stato ricostruito il microbioma intestinale delle popolazioni antiche di queste regioni. «Purtroppo, però, non abbiamo ancora recuperato paleofeci da regioni legate alla prima produzione lattiero-casearia. Questo progetto mira invece a definire le caratteristiche della variazione microbica nel microbioma intestinale di persone che oggi praticano un’attività casearia di sussistenza, e a confrontarle con società che non svolgono tali attività», spiega Warriner. In particolare, il progetto ha analizzato il microbioma intestinale di pastori nomadi della Mongolia che non presentano la persistenza della lattasi. Warinner osserva: «Ci auguriamo che lo studio dei loro microbiomi intestinali offra indizi su come i microbi possano aver favorito la digestione del latte nelle popolazioni antiche.»
Lavorare con i pastori di oggi per raccontare la storia dei loro antenati
«È estremamente emozionante utilizzare le tecnologie proteomiche per ricostruire la dieta dei popoli antichi. Facciamo nuove scoperte ogni giorno, e quando identifichiamo le proteine alimentari nel tartaro dentale di un individuo antico è come essere trasportati indietro nel tempo di migliaia di anni.» Warinner ritiene che conoscere un dettaglio così intimo della vita quotidiana di una persona vissuta millenni fa sia una cosa straordinaria. «Poter utilizzare queste conoscenze per ricostruire i modi di vita delle società antiche è un onore e serve a creare un collegamento tra la popolazione odierna e quella vissuta migliaia di anni fa. Gli allevatori della Mongolia di oggi sono spesso stupiti di sapere che le tecnologie lattiero-casearie che utilizzano fanno parte di una tradizione lunga 9 000 anni, e sono i custodi di questo prezioso patrimonio culturale.»
Parole chiave
DAIRYCULTURES, persistenza della lattasi, latte, microbioma, pastori, Mongolia, produzione lattiero-casearia preistorica, digestione del lattosio, genotipo
