Antikt grekiskt tempel nära Pompeji ger upphov till 2500 år gammalt honungsfynd

Forskare vid University of Oxford har äntligen löst ett 70 år gammalt arkeologiskt mysterium genom att bekräfta att en klibbig orangebrun rest som hittats i bronskärl vid ett antikt grekiskt tempel nära Pompeji faktiskt är 2 500 år gammal honung, vilket sätter punkt för årtionden av vetenskaplig debatt om substansens sanna identitet. Genom att använda avancerade tekniker för masspektrometri upptäckte teamet sockerarter, organiska syror och proteiner från bidrottninggelé som tidigare analyser missat, vilket ger de första biomolekylära bevisen på att kärlen från templet i Paestum, Italien, från 500-talet f.Kr. innehöll offergåvor av vaxkakor till gudarna.

Bronskärl från utgrävningen i Paestum

Det underjordiska templet innehöll åtta magnifika bronskärl som representerade en betydande förmögenhet när de placerades som offergåvor mellan 530–510 f.Kr. Sex av dessa skatter var hydriai (vattenkärl med tre handtag) och två var amforor (kärl med två handtag), alla tillverkade av mycket skickliga hantverkare med tidens tekniskt avancerade metoder. Kärlen uppvisade extraordinära konstnärliga detaljer, där vissa hydriai hade handtag formade som händer eller var dekorerade med kvinnohuvuden, medan ett särskilt slående exempel bar ett vertikalt handtag utformat som ett lejon.sights.seindal

Alla åtta bronskärl var fyllda med den mystiska klibbiga substansen och noggrant förseglade med vax, och innehållet förblev mjukt även när förseglingarna bröts under utgrävningen 1954. Vid sidan av dessa bronsmästerverk upptäckte arkeologer en atensk keramisk amfora som avsiktligt hade lagats med blybitar efter att dess bas gått sönder, vilket tyder på att kärlets målade scener hade större betydelse än dess bruksvärde. Templet nåddes genom att bryta sig igenom takpannor av terrakotta eftersom ingen dörröppning fanns, och idag visas dessa dyrbara artefakter på det arkeologiska museet i Paestum medan den underjordiska kammaren förblir tom.miragenews+1

Analystekniker med masspektrometri

Identifieringen av proteiner från bidrottninggelé i antik honung krävde banbrytande masspektrometriteknik som flyttar gränserna för molekylära detektionsmöjligheter. Orbitrap-masspektrometri visade sig vara särskilt avgörande för denna analys och uppnådde en ultrahög massupplösning som översteg 100 000 vid m/z 35 000, vilket möjliggjorde exakt identifiering av nedbrutna proteinfragment som överlevt 2 500 års åldrande. Denna exceptionella upplösning visade sig vara nödvändig för att skilja antika biomolekylära signaturer från miljöföroreningar och störningar från den arkeologiska matrisen.chromatographyonline

Kompletterande analytiska metoder förbättrade detektionskänsligheten för spår av organiska föreningar som bevarats i bronskärlen. Multi-reflecting time-of-flight (MR-TOF) masspektrometri gav snabba analysmöjligheter med hög genomströmning genom att förlänga jonernas flygvägar genom flera reflektionssteg, vilket uppnådde överlägsen massnoggrannhet utan att kräva massiva instrument. Integreringen av tandem-masspektrometri (MS/MS) gjorde det möjligt för forskare att fragmentera misstänkta proteinjoner och analysera de resulterande molekylära delarna, vilket gav definitiv strukturell bekräftelse av komponenter från bidrottninggelé genom sekventiell fragmenteringsanalys. Dessa avancerade metoder, i kombination med maskininlärningsalgoritmer för mönsterigenkänning, gjorde det möjligt för forskare att med säkerhet identifiera biomolekylära markörer som tidigare analytiska tekniker misslyckats med att upptäcka under årtiondena efter templets första utgrävning.scispace+1

Detektion av proteiner från bidrottninggelé

Avancerade analytiska metoder har möjliggjort exakt detektion och kvantifiering av proteiner från bidrottninggelé, där Major Royal Jelly Protein 1 (MRJP1) fungerar som den mest kritiska biomarkören för äkthetsbedömning. Forskare har utvecklat tekniker för vätskekromatografi-tandem-masspektrometri (UPLC-MS/MS) som uppnår exceptionell noggrannhet, med återvinningsgrader från 85,33 till 95,80 % och precisionsnivåer under 4,97 % RSD. Färsk bidrottninggelé innehåller vanligtvis MRJP1-koncentrationer mellan 41,96–55,01 mg/g, och avvikelser från dessa nivåer indikerar ofta förfalskning eller dålig kvalitet.pubs.acs+1

Flera detektionsmetoder har vuxit fram för att utvärdera äktheten och färskheten hos bidrottninggelé:

• Enzymkopplad immunadsorberande analys (ELISA) som använder högspecifika anti-MRJP1-antikroppar som reagerar uteslutande med MRJP1, vilket undviker korsreaktivitet med andra proteiner från bidrottninggelébohrium
• Immunokromatografiska remsor med kolloidalt guld som möjliggör snabb fälttestning med detektionsgränser så låga som 2 μg/mLpmc.ncbi.nlm.nih
• Analys av signaturpeptider som använder stabila isotopmärkta interna standarder för exakt kvantifieringpubmed.ncbi.nlm.nih+1

Dessa proteindetektionsmetoder har visat sig vara ovärderliga för att övervaka nedbrytningen av bidrottninggelé under lagring, där MRJP1-innehållet minskar med upp till 73,1 % efter 49 dagar vid förhöjda temperaturer. Teknikerna identifierar också framgångsrikt förfalskning av honung genom att upptäcka MRJP1-koncentrationer på endast 0,02–0,4 mg/g i kraftigt utspädda prover jämfört med 1,32 mg/g i rena honungsprodukter.bohrium+1

Honung i den antika världen

Arkeologiska upptäckter har avslöjat att honung spelade en central roll i antika civilisationer långt utanför Medelhavsvärlden, där de äldsta kända honungsproven dateras 5 500 år tillbaka till bronsålderns Georgien. Under byggandet av oljeledningen Baku-Tbilisi-Ceyhan 2003 upptäckte arkeologer keramiska kärl i en georgisk adelskvinnas grav som innehöll tre distinkta sorter av antik honung – ängsblommor, bär och lind – alla anmärkningsvärt välbevarade trots sin extraordinära ålder. Denna upptäckt föregår den berömda egyptiska honungen från Tutankhamuns grav med cirka 2 500 år, vilket etablerar Georgien som en möjlig födelseplats för både vinframställning och biodling.tastingtable+2

Bevis på honungens betydelse sträcker sig ännu längre tillbaka i förhistorien, med grottmålningar i Araña-grottorna i Valencia, Spanien, som dokumenterar metoder för honungsinsamling från för 8 000 år sedan. Antika civilisationer använde konsekvent honung för både andliga och praktiska ändamål, genom att placera förseglade kärl i gravkammare för att ge näring åt den avlidne på deras resa i livet efter detta, samtidigt som de utnyttjade dess antimikrobiella egenskaper för konservering och medicin. Den georgiska gravplatsen speglar egyptiska metoder på ett anmärkningsvärt sätt, där honungskonserverade bär behöll sin röda färg och söta doft efter årtusenden, vilket visar på en sofistikerad förståelse för honungens konserverande egenskaper som gjorde det möjligt för dessa antika kulturer att skapa artefakter som förblir intakta än idag.ancient-origins+2