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लिपिड विश्लेषण कैसे प्राचीन खाद्य आदतों और पाक प्रथाओं को उजागर करता है

प्राचीन मिट्टी के बर्तनों में लिपिड अवशेषों की क्रोमैटोग्राफी और यौगिक विशिष्ट आइसोटोप विश्लेषण प्राचीनता के बारे में बहुत कुछ बताते हैं भोजन आदतें और पाक पद्धतियाँ। पिछले दो दशकों में, प्राचीनता को जानने के लिए इस तकनीक का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है भोजन दुनिया के कई पुरातात्विक स्थलों की प्रथाएँ। शोधकर्ताओं ने इस तकनीक को हाल ही में सिंधु घाटी सभ्यता के कई पुरातात्विक स्थलों से एकत्र किए गए मिट्टी के बर्तनों पर लागू किया है। मुख्य वैज्ञानिक निष्कर्ष यह था कि खाना पकाने के बर्तनों में गैर-जुगाली करने वाले वसा का प्रभुत्व था, जिसका अर्थ था कि गैर-जुगाली करने वाले जानवरों (जैसे घोड़ा, सूअर, मुर्गी, मुर्गी, खरगोश, आदि) को लंबे समय तक बर्तनों में पकाया जाता था। यह लंबे समय से चली आ रही धारणा (पशु साक्ष्यों के आधार पर) का खंडन करता है कि जुगाली करने वाले जानवरों (जैसे कि मवेशी, भैंस, हिरण, आदि) का उपभोग किया जाता था। भोजन सिंधु घाटी के लोगों द्वारा.  

पिछली शताब्दी में महत्वपूर्ण स्थलों की पुरातात्विक खुदाई से प्राचीन लोगों की संस्कृति और प्रथाओं के बारे में बहुत सारी जानकारी मिली। हालाँकि, बिना किसी लिखित रिकॉर्ड के प्राचीन प्रागैतिहासिक समाजों में प्रचलित आहार और निर्वाह प्रथाओं को समझना एक कठिन कार्य हुआ करता था क्योंकि 'भोजन' का अधिकांश भाग लगभग पूर्ण प्राकृतिक गिरावट के कारण नहीं बचा था। भोजन और जैव अणु. पिछले दो दशकों में, क्रोमैटोग्राफी की मानक रासायनिक तकनीकों और कार्बन के स्थिर आइसोटोप के अनुपात के यौगिक विशिष्ट विश्लेषण ने पुरातात्विक अध्ययनों में प्रवेश किया है, जिससे शोधकर्ताओं को लिपिड के स्रोतों को इंगित करने में मदद मिली है। परिणामस्वरूप, δ13C और Δ13C मूल्यों के आधार पर अवशोषित खाद्य अवशेषों के आणविक और समस्थानिक विश्लेषण का उपयोग करके आहार और निर्वाह प्रथाओं की जांच करना संभव हो गया है।  

पौधे भोजन के प्राथमिक उत्पादक हैं। अधिकांश पौधे कार्बन को स्थिर करने के लिए C3 प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं, इसलिए उन्हें C3 पौधे कहा जाता है। गेहूँ, जौ, चावल, जई, राई, लोबिया, कसावा, सोयाबीन आदि मुख्य C3 पौधे हैं। वे प्रधान बनाते हैं भोजन मानव जाति की। दूसरी ओर, C4 पौधे (जैसे मक्का, गन्ना, बाजरा और ज्वार) कार्बन निर्धारण के लिए C4 प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं।  

कार्बन के दो स्थिर समस्थानिक हैं, C-12 और C-13 (तीसरा समस्थानिक C-14, अस्थिर है इसलिए रेडियोधर्मी है और इसका उपयोग डेटिंग के लिए किया जाता है) जैविक पुरातात्विक खोज)। दो स्थिर समस्थानिकों में से हल्के सी-12 को प्रकाश संश्लेषण में प्राथमिकता से लिया जाता है। प्रकाश संश्लेषण सार्वभौमिक नहीं है; यह सी-12 के निर्धारण का समर्थन करता है। इसके अलावा, C3 पौधे C12 पौधों की तुलना में हल्के C-4 आइसोटोप को अधिक ग्रहण करते हैं। C3 और C4 दोनों पौधे भारी C-13 आइसोटोप के विरुद्ध भेदभाव करते हैं लेकिन C4 पौधे C3 पौधों जितना भारी भेदभाव नहीं करते हैं। इसके विपरीत, प्रकाश संश्लेषण में, C3 और C4 दोनों पौधे C-12 की तुलना में C-13 आइसोटोप को पसंद करते हैं, लेकिन C3 पौधे C12 पौधों की तुलना में C-4 को अधिक पसंद करते हैं। इसके परिणामस्वरूप C3 और C4 पौधों और C3 और C4 पौधों को खाने वाले जानवरों में कार्बन के स्थिर समस्थानिकों के अनुपात में अंतर होता है। C3 पौधों पर भोजन करने वाले जानवर में C4 पौधों पर भोजन करने वाले जानवर की तुलना में हल्के आइसोटोप अधिक होंगे, जिसका अर्थ है कि हल्के आइसोटोप अनुपात वाले लिपिड अणु की उत्पत्ति C3 पौधों पर भोजन करने वाले जानवर से होने की अधिक संभावना है। यह लिपिड (या उस मामले के लिए किसी अन्य जैव अणु) के यौगिक विशिष्ट आइसोटोप विश्लेषण का वैचारिक आधार है जो मिट्टी के बर्तनों में लिपिड अवशेषों के स्रोतों की पहचान करने में मदद करता है। संक्षेप में, C3 और C4 पौधों में अलग-अलग कार्बन समस्थानिक अनुपात होते हैं। C13 पौधों के लिए δ3C मान −30 और −23‰ के बीच हल्का है जबकि C4 पौधों के लिए यह मान −14 और −12‰ के बीच है। 

कुम्हारों के नमूनों से लिपिड अवशेषों को निकालने के बाद, पहला महत्वपूर्ण कदम गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) की तकनीक का उपयोग करके विभिन्न लिपिड घटकों को अलग करना है। यह नमूने का लिपिड क्रोमैटोग्राम देता है। लिपिड समय के साथ कम हो जाते हैं इसलिए हम आमतौर पर प्राचीन नमूनों में फैटी एसिड (एफए), विशेष रूप से पामिटिक एसिड (सी .) पाते हैं16) और स्टीयरिक अम्ल (C .)18) इस प्रकार, यह रासायनिक विश्लेषण तकनीक नमूने में फैटी एसिड की पहचान करने में मदद करती है लेकिन यह फैटी एसिड की उत्पत्ति के बारे में जानकारी नहीं देती है। यह और पता लगाने की जरूरत है कि क्या प्राचीन खाना पकाने के बर्तन में पहचाने गए एक विशिष्ट फैटी एसिड की उत्पत्ति डेयरी या जानवरों के मांस या पौधे से हुई थी। मिट्टी के बर्तनों में फैटी एसिड अवशेष इस बात पर निर्भर करता है कि प्राचीन काल में बर्तन में क्या पकाया जाता था। 

प्रकाश संश्लेषण के दौरान लाइटर C3 समस्थानिक के अधिमान्य उत्थान के कारण C4 और C12 पौधों में कार्बन के स्थिर समस्थानिकों के विभिन्न अनुपात होते हैं। इसी तरह, C3 और C4 पौधों पर खिलाए गए जानवरों के अलग-अलग अनुपात होते हैं, उदाहरण के लिए, पालतू पशु (गाय और भैंस जैसे जुगाली करने वाले जानवर) C4 भोजन (जैसे बाजरा) पर खिलाए गए छोटे पालतू जानवरों जैसे बकरी, भेड़ की तुलना में अलग आइसोटोप अनुपात होगा। और सुअर जो आमतौर पर C3 पौधों पर चरते और पनपते हैं। इसके अलावा, जुगाली करने वाले मवेशियों से प्राप्त डेयरी उत्पादों और मांस में उनकी स्तन ग्रंथि और वसा ऊतक में वसा के संश्लेषण में अंतर के कारण अलग-अलग आइसोटोप अनुपात होते हैं। पहले पहचाने गए एक विशिष्ट फैटी एसिड की उत्पत्ति का पता लगाने के लिए कार्बन के स्थिर समस्थानिकों के अनुपात का विश्लेषण किया जाता है। गैस क्रोमैटोग्राफी-दहन-समस्थानिक अनुपात मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-सी-आईआरएमएस) की तकनीक का उपयोग पहचाने गए फैटी एसिड के आइसोटोप अनुपात का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है।   

प्रागैतिहासिक स्थलों के पुरातात्विक अध्ययनों में लिपिड अवशेषों में स्थिर कार्बन समस्थानिकों के अनुपात विश्लेषण का महत्व 1999 में प्रदर्शित किया गया था, जब वेल्श बॉर्डरलैंड्स, यूके में पुरातात्विक स्थल का अध्ययन, गैर-जुगाली करने वाले (जैसे, पोर्सिन) से वसा के बीच स्पष्ट अंतर कर सकता था। जुगाली करनेवाला (जैसे, डिंब या गोजातीय) मूल1. यह दृष्टिकोण पांचवीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व में हरे सहारन अफ्रीका में पहली डेयरी का निर्णायक प्रमाण प्रदान कर सकता है। उत्तरी अफ्रीका तब वनस्पति से हरा था और प्रागैतिहासिक सहारन अफ्रीकी लोगों ने डेयरी प्रथाओं को अपनाया था। यह कुम्हारों में पहचाने गए दूध वसा के प्रमुख एल्केनोइक एसिड के 13C और Δ13C मूल्यों के आधार पर निष्कर्ष निकाला गया था2. इसी तरह के विश्लेषणों ने पूर्वी अफ्रीका में देहाती नवपाषाण समाजों द्वारा डेयरी प्रसंस्करण और खपत का सबसे पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान किया3 और प्रारंभिक लौह युग में, उत्तरी चीन4

दक्षिण एशिया में, पालतू बनाने के प्रमाण 7 . से मिलते हैंth सहस्राब्दी ई.पू. 4 . तकth सहस्राब्दी ईसा पूर्व, पालतू जानवर जैसे मवेशी, भैंस, बकरी, भेड़ आदि विभिन्न सिंधु घाटी स्थलों पर मौजूद थे। डेयरी और मांस के लिए भोजन में इन जानवरों के उपयोग के सुझाव थे लेकिन इस दृष्टिकोण का समर्थन करने के लिए कोई निर्णायक वैज्ञानिक प्रमाण नहीं था। एकत्र किए गए सिरेमिक कतरनों से निकाले गए लिपिड अवशेषों का स्थिर आइसोटोप विश्लेषण सिंधु घाटी बस्तियाँ दक्षिण एशिया में डेयरी प्रसंस्करण का सबसे पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करती हैं5. एक और हाल ही में, सिंधु घाटी के कई स्थलों से एकत्र किए गए बर्तन के टुकड़ों से लिपिड अवशेषों के अधिक विस्तृत, व्यवस्थित अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने जहाजों में उपयोग किए जाने वाले खाद्य पदार्थों के प्रकार को स्थापित करने का प्रयास किया। आइसोटोप विश्लेषण ने जहाजों में पशु वसा के उपयोग की पुष्टि की। मुख्य वैज्ञानिक खोज खाना पकाने के बर्तनों में गैर-जुगाली करने वाले वसा का प्रभुत्व था6 इसका मतलब है कि गैर-जुगाली करने वाले जानवर (जैसे घोड़ा, सूअर, मुर्गी, मुर्गी, खरगोश, आदि) को लंबे समय तक बर्तन में पकाया जाता था और भोजन के रूप में खाया जाता था। यह एक लंबे समय से चली आ रही धारणा (प्राणी साक्ष्य के आधार पर) का खंडन करता है कि सिंधु घाटी के लोगों द्वारा जुगाली करने वाले जानवरों (जैसे मवेशी गोजातीय, भैंस, हिरण, बकरियां आदि) को भोजन के रूप में खाया जाता था।  

स्थानीय आधुनिक संदर्भ वसा की अनुपलब्धता और पौधों और पशु उत्पादों के मिश्रण की संभावना इस अध्ययन की सीमाएं हैं। पौधे और पशु उत्पादों के मिश्रण से होने वाले संभावित प्रभावों को दूर करने के लिए, और समग्र दृष्टिकोण के लिए, स्टार्च अनाज विश्लेषण को लिपिड अवशेष विश्लेषण में शामिल किया गया था। इससे बर्तन में पौधे, अनाज, दालें आदि पकाने में मदद मिली। यह कुछ सीमाओं को पार करने में मदद करता है7

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सन्दर्भ:  

  1. डड एसएन एट अल 1999। सतह और अवशोषित अवशेषों में संरक्षित लिपिड पर आधारित विभिन्न प्रागैतिहासिक मिट्टी के बर्तनों की परंपराओं में पशु उत्पादों के शोषण के भिन्न पैटर्न के लिए साक्ष्य। पुरातत्व विज्ञान के जर्नल। खंड 26, अंक 12, दिसंबर 1999, पृष्ठ 1473-1482। डीओआई: https://doi.org/10.1006/jasc.1998.0434 
  1. ड्यून, जे।, एवरशेड, आर।, साल्क, एम। एट अल। पांचवीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व में हरे सहारन अफ्रीका में पहली डेयरी। प्रकृति 486, 390-394 (2012)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/nature11186 
  1. ग्रिलो केएम आदि al 2020 प्रागैतिहासिक पूर्वी अफ्रीकी चरवाहा खाद्य प्रणालियों में दूध, मांस और पौधों के लिए आणविक और समस्थानिक साक्ष्य। पीएनएएस। 117 (18) 9793-9799। 13 अप्रैल, 2020 को प्रकाशित। डीओआई: https://doi.org/10.1073/pnas.1920309117 
  1. हान बी., एट अल 2021. RuiState (प्रारंभिक लौह युग, उत्तरी चीन) के लिउजियावा साइट से सिरेमिक जहाजों का लिपिड अवशेष विश्लेषण। जर्नल ऑफ क्वाटरनेरी साइंस (2022)37(1) 114–122. डीओआई: https://doi.org/10.1002/jqs.3377 
  1. चक्रवर्ती, केएस, स्लेटर, जीएफ, मिलर, एच.एमएल. और अन्य। लिपिड अवशेषों का यौगिक विशिष्ट आइसोटोप विश्लेषण दक्षिण एशिया में डेयरी उत्पाद प्रसंस्करण का सबसे पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करता है। विज्ञान प्रतिनिधि 10, 16095 (2020)। https://doi.org/10.1038/s41598-020-72963-y 
  1. सूर्यनारायण ए., एट अल 2021. उत्तर पश्चिम भारत में सिंधु सभ्यता से मिट्टी के बर्तनों में लिपिड अवशेष। पुरातत्व विज्ञान के जर्नल। वॉल्यूम 125, 2021,105291। डीओआई:https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105291 
  1. गार्सिया-ग्रेनेरो जुआन जोस, एट अल 2022. उत्तरी गुजरात, भारत में प्रागैतिहासिक खाद्यमार्गों का पता लगाने के लिए मिट्टी के बर्तनों से लिपिड और स्टार्च अनाज विश्लेषण को एकीकृत करना। पारिस्थितिकी और विकास में फ्रंटियर्स, 16 मार्च 2022। सेक। जीवाश्म विज्ञान। डीओआई: https://doi.org/10.3389/fevo.2022.840199 

ग्रंथ सूची  

  1. इरटो ए., एट अल 2022. पुरातत्व मिट्टी के बर्तनों में लिपिड: उनके नमूनाकरण और निष्कर्षण तकनीकों पर एक समीक्षा। अणु 2022, 27(11), 3451; डीओआई: https://doi.org/10.3390/molecules27113451 
  1. सूर्यनारायण, ए. 2020। सिंधु सभ्यता में क्या पक रहा है? सिरेमिक लिपिड अवशेष विश्लेषण (डॉक्टरेट थीसिस) के माध्यम से सिंधु भोजन की जांच। कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय। डीओआई: https://doi.org/10.17863/CAM.50249 
  1. सूर्यनारायण, ए। 2021। व्याख्यान - सिंधु सभ्यता से मिट्टी के बर्तनों में लिपिड अवशेष। पर उपलब्ध https://www.youtube.com/watch?v=otgXY5_1zVo 

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उमेश प्रसाद
उमेश प्रसाद
विज्ञान पत्रकार | संस्थापक संपादक, साइंटिफिक यूरोपियन पत्रिका

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