沉眠雪域 5300 年的木乃伊，为您揭示石器时代流行食物

他躺在意大利北部高山的冰层里被完好地保存了 5300 年，直至 1991 年才被人们发现。

他被认为是石器时代的一名武士，穿着毛皮衣物，身佩弓箭。

他身上有多处伤口，生前可能刚经历过一场殊死搏斗。

他是谁？

他为何会长眠于此？

他生前钟情什么食物？

他就是冰人奥兹（Iceman Oetz）。让我们跟随科学家 Frank Maixner，利用先进的分析设备和软件（安捷伦 GC、LC/Q-TOF、ICP-MS 系统和 MPP 软件），从科学的角度采用组学的方法，研究这具欧洲冰川木乃伊的胃中物质，从而揭示石器时代的饮食特点。

在本研究中，不同仪器各司其职，充分发挥出了它们的专长，对木乃伊胃中物质进行了全面研究： GC/Q-TOF 系统监测代谢物和脂肪酸，LC/Q-TOF 系统监测多糖和脂肪酸，ICP-MS 系统监测金属元素。

图 1. 冰人的胃肠道

为了明确识别冰人最后一餐的种类，科学家经过大量实验，最终确定采用当地野山羊、驼鹿肉和山羊奶制品(牛奶和奶酪)作为对照样品，并利用 GC/Q-TOF 和 LC/Q-TOF 监测脂肪酸作为食物标记物，从而成功分析出了冰人的食物种类。

研究发现，冰人的饮食中似乎有相当高比例的脂肪，尤其是奇数不饱和脂肪酸，这与肌肉组织的脂肪酸类似。从图 2 中不难看出，脂肪酸的分布与野山羊最为相近，而与驼鹿匹配度不高，与短链乳制品相似性最低，但这也可能是由于乳制品在体内发生了降解。虽然在新石器时期，人类的生活方式开始从狩猎向农业转变，但是从冰人的身上不难发现，肉类尤其是高脂肪肌肉组织仍然是这一时期最主要的饮食。

图 2. 冰人胃中脂肪酸的分析

定义了样品组（比如野山羊肌肉组织、野山羊奶等对照样本和木乃伊胃残留物）后，利用仪器进行数据采集。因为数据没有指向性，所以数据量非常大。Agilent MPP 软件 （Mass Profiler Professional）具有数据过滤功能，可将有些只出现过 1 到 2  次的偶然色谱峰经 MPP 软件过滤掉，从而大大简化工作流程，保留更高质量的数据，使后续多元分析更有意义。如图 3 中数据展示，利用 MPP 过滤器将初步标记物从 442 个降到了 91 个，低频的化合物以红色表示，高频的以蓝色表示。

图 3. 谱图解卷积识别 442 个化合物质量和保留时间曲线（低频的化合物以红色表示，高频的以蓝色表示）

采用 EI 商业谱库（如 Wiley 和 NIST）和 Fien 代谢组学数据库，对这 91 个标记物进行精确质量 Q-TOF 数据检索并确定化合物。在安捷伦 GC/Q-TOF 或者 LC/Q-TOF 的协助下，这一识别和鉴定工作瞬间简化。此外，Q-TOF 产物离子谱图可将所有生成的碎片离子与可能的化合物结构建立联系；Molecular Structure Correlator 可以对子结构进行 ChemSpider 数据库检索，并且将结果与所有可能的异构体建立联系，辅助推断化合物结构。

图 4. 数据检索确定化合物样品和谱库数据对比图

通过考古，我们可以了解过去的历史和文化，以便更清楚地认识现在。有了安捷伦科技先进分析仪器的帮助，很多以往的推测将会有一个科学的解释和证据，从而在人类历史进程中增添浓墨重彩的一笔。

参考文献：

[1] Frank Maixner, Dmitrij Turaev, and etal., The Iceman’s Last Meal Consisted of Fat, Wild Meat, and Cereals. Current Biology,2018, 28, 2348-2355 

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