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

प्राचीन मिट्टी के बर्तनों में पाए जाने वाले वसा अवशेषों का क्रोमैटोग्राफी और यौगिक विशिष्ट आइसोटोप विश्लेषण प्राचीन खान-पान की आदतों और पाक कला के बारे में बहुत कुछ बताता है। पिछले दो दशकों में, इस तकनीक का उपयोग दुनिया भर के कई पुरातात्विक स्थलों की प्राचीन खान-पान प्रथाओं को उजागर करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है। शोधकर्ताओं ने हाल ही में सिंधु घाटी सभ्यता के कई पुरातात्विक स्थलों से एकत्रित मिट्टी के बर्तनों पर इस तकनीक का प्रयोग किया है। प्रमुख वैज्ञानिक निष्कर्ष खाना पकाने के बर्तनों में गैर-जुगाली करने वाले जानवरों की वसा की प्रधानता थी, जिसका अर्थ है कि गैर-जुगाली करने वाले जानवरों (जैसे घोड़ा, सूअर, मुर्गी, खरगोश आदि) को लंबे समय तक इन बर्तनों में पकाया जाता था। यह उस लंबे समय से चली आ रही धारणा (जीव-जंतुओं के साक्ष्यों पर आधारित) का खंडन करता है कि सिंधु घाटी के लोग जुगाली करने वाले जानवरों (जैसे गाय, भैंस, हिरण आदि) का सेवन भोजन के रूप में करते थे।

पिछली शताब्दी में महत्वपूर्ण स्थलों की पुरातात्विक खुदाई से प्राचीन लोगों की संस्कृति और रीति-रिवाजों के बारे में बहुत सी जानकारी प्राप्त हुई। हालांकि, बिना लिखित अभिलेखों वाले प्राचीन प्रागैतिहासिक समाजों में प्रचलित आहार और जीवन निर्वाह प्रथाओं को समझना एक कठिन कार्य हुआ करता था, क्योंकि भोजन और जैव-अणुओं के लगभग पूर्ण प्राकृतिक क्षरण के कारण 'भोजन' का बहुत कम हिस्सा ही बचा था। पिछले दो दशकों में, क्रोमैटोग्राफी और कार्बन के स्थिर समस्थानिकों के अनुपात के यौगिक विशिष्ट विश्लेषण जैसी मानक रासायनिक तकनीकों ने पुरातात्विक अध्ययनों में महत्वपूर्ण प्रगति की है, जिससे शोधकर्ताओं को वसा के स्रोतों का सटीक पता लगाने में मदद मिली है। परिणामस्वरूप, δ13C और Δ13C मानों के आधार पर अवशोषित खाद्य अवशेषों के आणविक और समस्थानिक विश्लेषणों का उपयोग करके आहार और जीवन निर्वाह प्रथाओं की जांच करना संभव हो गया है।

पौधे भोजन के प्राथमिक उत्पादक हैं। अधिकांश पौधे कार्बन स्थिरीकरण के लिए C3 प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं, इसलिए इन्हें C3 पौधे कहा जाता है। गेहूं, जौ, चावल, जई, राई, लोबिया, कसावा, सोयाबीन आदि मुख्य C3 पौधे हैं। ये मानव जाति के मुख्य भोजन का आधार हैं। दूसरी ओर, C4 पौधे (जैसे मक्का, गन्ना, बाजरा और ज्वार) कार्बन स्थिरीकरण 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 पुरातात्विक कार्बनिक पदार्थों की आयु निर्धारण के लिए किया जाता है)। इन दो स्थिर समस्थानिकों में से, हल्का C-12 प्रकाश संश्लेषण में प्राथमिकता से ग्रहण किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण सार्वभौमिक नहीं है; यह C-12 के स्थिरीकरण को प्राथमिकता देता है। इसके अलावा, C3 पौधे C4 पौधों की तुलना में हल्के C-12 समस्थानिक को अधिक ग्रहण करते हैं। C3 और C4 दोनों पौधे भारी C-13 समस्थानिक के प्रति भेदभाव करते हैं, लेकिन C4 पौधे C3 पौधों जितना अधिक भेदभाव नहीं करते। दूसरे शब्दों में, प्रकाश संश्लेषण में, C3 और C4 दोनों पौधे C-13 की तुलना में C-12 समस्थानिक को प्राथमिकता देते हैं, लेकिन C3 पौधे C4 पौधों की तुलना में C-12 को अधिक प्राथमिकता देते हैं। इसके परिणामस्वरूप C3 और C4 पौधों में और C3 और C4 पौधों पर भोजन करने वाले जीवों में कार्बन के स्थिर समस्थानिकों के अनुपात में अंतर होता है। C3 पौधों पर पलने वाले पशु में C4 पौधों पर पलने वाले पशु की तुलना में हल्के आइसोटोप की मात्रा अधिक होती है, जिसका अर्थ है कि हल्के आइसोटोप अनुपात वाले लिपिड अणु के C3 पौधों पर पलने वाले पशु से उत्पन्न होने की संभावना अधिक होती है। यह लिपिड (या 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 सहायक होता है। संक्षेप में, C3 और C4 पौधों में कार्बन आइसोटोप अनुपात भिन्न-भिन्न होते हैं। C3 पौधों के लिए δ13C का मान -30 और -23‰ के बीच हल्का होता है, जबकि C4 पौधों के लिए यह मान -14 और -12‰ के बीच होता है।

मिट्टी के बर्तनों के नमूनों से लिपिड अवशेषों को निकालने के बाद, पहला महत्वपूर्ण चरण गैस क्रोमेटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (GC-MS) तकनीक का उपयोग करके विभिन्न लिपिड घटकों को अलग करना है। इससे नमूने का लिपिड क्रोमेटोग्राम प्राप्त होता है। लिपिड समय के साथ विघटित होते हैं, इसलिए प्राचीन नमूनों में आमतौर पर वसा अम्ल (FA), विशेष रूप से पामिटिक अम्ल (C ₁₆ ) और स्टीयरिक अम्ल (C ₁₈ ) पाए जाते हैं। इस प्रकार, यह रासायनिक विश्लेषण तकनीक नमूने में वसा अम्लों की पहचान करने में सहायक होती है, लेकिन इससे वसा अम्लों के स्रोत के बारे में जानकारी नहीं मिलती। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि प्राचीन खाना पकाने के बर्तन में पहचाना गया विशिष्ट वसा अम्ल दुग्ध, पशु मांस या पौधे से उत्पन्न हुआ था। मिट्टी के बर्तनों में वसा अम्ल अवशेष इस बात पर निर्भर करते हैं कि प्राचीन काल में बर्तन में क्या पकाया गया 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 आइसोटोप के अनुपात विश्लेषण का महत्व 1999 में प्रदर्शित हुआ, जब ब्रिटेन के वेल्श बॉर्डरलैंड्स में स्थित पुरातात्विक स्थल के अध्ययन से गैर-रूमिनेंट (जैसे, सूअर) और रूमिनेंट (जैसे, भेड़ या गाय) मूल के वसा के बीच स्पष्ट अंतर स्थापित किया जा सका। ¹ यह दृष्टिकोण ईसा पूर्व पांचवीं सहस्राब्दी में हरे-भरे सहारा अफ्रीका में पहले दुग्ध उत्पादन के निर्णायक प्रमाण प्रदान कर सकता है। उस समय उत्तरी अफ्रीका वनस्पति से भरपूर था और प्रागैतिहासिक सहारा अफ्रीकी लोगों ने दुग्ध उत्पादन प्रथाओं को अपनाया था। यह निष्कर्ष मिट्टी के बर्तनों में पाए गए दूध वसा के प्रमुख एल्केनोइक अम्लों के δ13C और Δ13C मानों के आधार पर निकाला गया था। ^{2 इसी प्रकार के विश्लेषणों ने पूर्वी अफ्रीका 3} और प्रारंभिक लौह युग के उत्तरी चीन ⁴ में पशुपालक नवपाषाण समाजों द्वारा दुग्ध प्रसंस्करण और उपभोग के सबसे शुरुआती प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान किए ।

दक्षिण एशिया में, पशुओं को पालतू बनाने के प्रमाण 7 ^{वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व से मिलते हैं। चौथी} सहस्राब्दी ईसा पूर्व तक , सिंधु घाटी के विभिन्न स्थलों पर गाय, भैंस, बकरी, भेड़ आदि जैसे पालतू पशु मौजूद थे। इन पशुओं का उपयोग दुग्ध और मांस के लिए भोजन में किया जाता था, लेकिन इस बात का कोई पुख्ता वैज्ञानिक प्रमाण नहीं है। सिंधु घाटी की बस्तियों से एकत्रित मिट्टी के बर्तनों के टुकड़ों से निकाले गए वसा अवशेषों के स्थिर आइसोटोप विश्लेषण से दक्षिण एशिया में दुग्ध प्रसंस्करण का सबसे पहला प्रत्यक्ष प्रमाण मिलता है। ⁵ सिंधु घाटी के कई स्थलों से एकत्रित बर्तनों के टुकड़ों से प्राप्त वसा अवशेषों के एक अन्य हालिया, अधिक विस्तृत और व्यवस्थित अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने बर्तनों में उपयोग किए जाने वाले खाद्य पदार्थों के प्रकार का पता लगाने का प्रयास किया। आइसोटोप विश्लेषण ने बर्तनों में पशु वसा के उपयोग की पुष्टि की। मुख्य वैज्ञानिक निष्कर्ष खाना पकाने के बर्तनों में गैर-जुगाली करने वाले पशुओं की वसा की प्रधानता थी, ⁶ जिसका अर्थ है कि गैर-जुगाली करने वाले पशुओं (जैसे घोड़ा, सूअर, मुर्गी, खरगोश आदि) को लंबे समय तक इन बर्तनों में पकाया जाता था और भोजन के रूप में सेवन किया जाता था। यह उस लंबे समय से चली आ रही धारणा (जीव-जंतुओं के साक्ष्यों पर आधारित) के विपरीत है कि सिंधु घाटी के लोग जुगाली करने वाले जानवरों (जैसे गाय, भैंस, हिरण, बकरी आदि) को भोजन के रूप में खाते थे।

स्थानीय आधुनिक संदर्भ वसा की अनुपलब्धता और पौधों और पशु उत्पादों के मिश्रण की संभावना इस अध्ययन की सीमाएँ हैं। पौधों और पशु उत्पादों के मिश्रण से उत्पन्न होने वाले संभावित प्रभावों को दूर करने और समग्र दृष्टिकोण के लिए, वसा अवशेष विश्लेषण में स्टार्च कण विश्लेषण को शामिल किया गया। इससे बर्तन में पौधों, अनाजों, दालों आदि को पकाने में सहायता मिली। इससे कुछ सीमाओं को दूर करने में मदद मिली ⁷ ।

*** 

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 

2. 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 

3. 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 

4. 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 

5. 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 

6. 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 

7. 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 

2. 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 

3. सूर्यनारायण, ए। 2021। व्याख्यान - सिंधु सभ्यता से मिट्टी के बर्तनों में लिपिड अवशेष। पर उपलब्ध https://www.youtube.com/watch?v=otgXY5_1zVo 

***