Antik beslenme kültürlerinde protein analizi

Ekin Aktaş - @anthroalaska

Arkeolojide yemek kültürleri, sadece beslenme değil; sosyal, kültürel ve ekonomik ilişkileri de anlamak için kritik önemdedir. "Foodways" kavramı, bir toplumun yiyeceği nasıl algıladığı, temin ettiği, işlediği, tükettiği ve bu süreçteki beslenme biçimlerinin bütününü kapsar. Bu bağlamda, protein analizine dayalı metaproteomik yaklaşımlar, özellikle son yıllarda hızla gelişerek antik yemek kültürlerine dair benzersiz bilgiler sunmaya başlamıştır. Proteinler, hem doku hem de tür bazında özgün tanımlamalar sunabildiği ve zamanla oldukça iyi korunabildiği için bu alanda önemli bir kaynak haline gelmiştir.

Antik diyetleri ve yemek kültürlerini anlamak için kullanılan yöntemler arasında izotop analizleri, yazılı kaynaklar, arkeobotanik ve zooarkeolojik analizler ile organik kalıntı analizleri bulunur. Ancak bu yöntemlerin çoğu sınırlı veya geneldir; örneğin, izotoplar sadece uzun vadeli protein tüketimini gösterebilir. Buna karşılık proteomik analizler, hangi hayvanın hangi dokusunun kullanıldığı gibi spesifik bilgilere ulaşmayı mümkün kılar.

Proteinlerin amino asit dizileri, hangi organizmaya ait olduğunu ortaya koyabilir. Örneğin, yalnızca koyun ya da inek sütünden gelen β-laktoglobulin (βLG) proteini, hem hayvan türünü hem de ürünün süt mü peynir mi olduğunu belirlemeye yardımcı olur.

Proteinler, özellikle minerallerle (örneğin kalsiyum içeren kalıntılar veya çömlek yüzeyleri) birleştiğinde binlerce yıl boyunca korunabilir. Bu, onları özellikle dayanıklı biyomoleküller haline getirir.

Protein analizleri, lipid analizlerine kıyasla karışık malzemelerden daha doğru sonuçlar verebilir. Aynı kapta hem süt hem tahıl hem de et proteinleri tespit edilebilirken, lipit analizlerinde bu karışımlar genellikle ayırt edilemez.

İlk çalışmalarda, taş aletlerin üzerindeki kan kalıntılarında hemoglobin gibi proteinlerin tespitine odaklanılmıştır. Ancak yöntemsel sorunlar, kontaminasyon ve yanlış pozitif sonuçlar bu çalışmaların güvenilirliğini sınırlamıştır.

20. yüzyılın sonlarında, seramiklerdeki organik kalıntılarda amino asit analizi yapılmaya başlanmıştır. Ancak bu analizlerin taphonomik (bozunma süreçleri) etkilerden nasıl etkilendiği tam anlaşılamamıştır.

Belirli proteinleri saptamak üzere antikorlar kullanılmıştır. Bu yöntemler hassas olmakla birlikte sadece belirli hedef proteinlere yönelik olduğu ve sıklıkla hayvan kullanımına dayandığı için sınırlıdır.

Modern yöntemlerde, örneğin LC-MS/MS (sıvı kromatografi – tandem kütle spektrometresi) ile karışık protein kalıntıları bile tanımlanabilir hale gelmiştir. Bu yöntem, aynı örnekte farklı türden proteinleri bir arada tespit etmeye olanak sağlar.

En erken çalışmalar Alaska’dan gelen bir çömlekte fok eti proteinleri tespit etmiştir. Ancak bu tür analizler, seramiklerdeki proteinlerin maddeye sıkı bağlanmasından ötürü zordur. Yine de uygun yöntemlerle (örneğin kalsiyum çözündürücü çözücüler) bu proteinler başarılı şekilde çıkarılabilir.

Çömleklerin iç yüzeyinde kireçlenmiş tabaka veya karbonlaşmış yemek artıkları gibi kalıntılarda protein korunumunun daha iyi olduğu bulunmuştur. Örneğin, Çatalhöyük’teki analizler bu tür kalıntılarda süt, tahıl ve et proteinlerini ortaya koymuştur.

Diş taşı, bireylerin doğrudan yedikleri yiyeceklerin izlerini barındırabilir. Bu materyalden, sütün yanı sıra tahıllar ve sebzeler gibi bitkisel kaynaklı proteinler de tespit edilmiştir.

Anoksik, kuru ya da donmuş ortamlarda (örneğin Çin’deki Xiaohe mezarlığı veya Hallstatt madenleri) gıda kalıntıları çok iyi korunmuştur. Bu sayede, peynir, bira, balık yumurtası, ekmek gibi özel gıda işleme pratiklerine dair veriler elde edilmiştir.

Başarısız veya negatif sonuçlar genellikle yayımlanmaz. Oysa bu tür veriler, hangi koşullarda proteinlerin korunmadığını anlamamıza yardımcı olur.

Proteinleri tahrip etmeden çıkarmak için daha hassas ve invaziv olmayan yöntemlere ihtiyaç vardır. Ayrıca çok küçük miktarlarla çalışan yeni protokoller geliştirilmektedir.

Çoğu zaman, var olan veriler doğru analiz edilmediği için %90’a yakın kısmı tanımlanamadan kalmaktadır.

Modern proteinlerin veya laboratuvar kirleticilerinin yanlışlıkla antik kalıntılarla karıştırılması büyük risk oluşturur. Bunun önlenmesi için temizlik prosedürleri ve negatif kontrollerin mutlaka kullanılması gereklidir.

Elde edilen peptidlerin yanlış taksonomik eşleşmeler vermesi riski büyüktür. Bu nedenle verilerin doğruluğu yalnızca veritabanı eşleşmesiyle değil, biyolojik bağlamla birlikte yorumlanmalıdır.

Çalışmaların tekrarlanabilirliği ve bilimsel ilerleme için tüm ham verilerin (peptid listeleri, negatif kontroller) açık erişimli olarak paylaşılması önerilmektedir.

Proteomik analizlerin, lipid analizleri, izotoplar, arkeobotanik gibi diğer yöntemlerle birlikte kullanılması, daha sağlam ve kapsamlı sonuçlara ulaşılmasını sağlar.

Antik yemek kültürlerine yönelik protein temelli yaklaşımlar, geçmiş toplumların ne yediğini değil, nasıl yediğini, nasıl hazırladığını ve sosyal yaşamlarında yemeğin nasıl bir rol oynadığını anlamak için eşsiz bir olanak sunar. Bu alandaki çalışmalar, kontaminasyon kontrolü, metodolojik şeffaflık ve multidisipliner işbirlikleri ile desteklendiğinde, sadece geçmişi değil, bugünün kültürel mirasını da daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır.