ДНК монголов говорит, что они не могут переваривать молоко, однако их питание основано на молочных продуктах. Исследователь выясняет, почему.
Озеро Ховсгул находится примерно на самом северном расстоянии от монгольской столицы Улан-Батора, насколько это возможно, не покидая страну. Если вы слишком нетерпеливы для 13-часовой поездки на автобусе, то можете долететь на турбовинтовом самолете до города Мурун, а затем три часа ехать по грунтовым дорогам до Хатгала, крошечной деревни, расположенной на южном берегу озера. Войлочные юрты, разбросанные по окружающим зелёным равнинам, — наследие недавних времён, когда большинство монголов были скотоводами.
В июле 2017 года археогенетик Кристина Вариннер отправилась туда, чтобы узнать о сложных отношениях населения с молоком. В Хатгале она нашла кооператив под названием «Благословенный Яком», где семьи собирали молоко своих коров, коз, овец и яков, чтобы снабжать туристов домашними молочными продуктами.
Уориннер часами наблюдал, как члены кооператива «Благословение Яка» превращали белую жидкость в ошеломляющее разнообразие продуктов. Молоко было повсюду в этих домах и вокруг них: оно плескалось из набухшего вымени в деревянные ведра, кипело в стальных воках на кострах, разжигаемых коровьим навозом, свисало в кожаных мешках с ребристых деревянных стропил, бурлило в специально изготовленных тиглях, покрывая брызгами внутренние стены из деревянных решеток.. Женщины даже мыли руки сывороткой. «Работа с пастухами — это опыт пяти чувств, — говорит Уориннер. — Вкус очень резкий; запах очень сильный. Это напоминает мне то время, когда я кормила свою дочь грудью, и все вокруг пахло молоком».
В каждой семье, которую она посетила, на той или иной стадии производства было полдюжины молочных продуктов или больше, вокруг центрального очага. А коневоды, приходившие продавать свой товар, привозили бочки с айрагом — слабоалкогольным шипучим напитком, от которого юрты гудели.
Айраг, приготовленный только из конского молока, не следует путать с ааруулом, кислым сыром, приготовленным из простокваши, который после нескольких недель сушки на солнце становится настолько твёрдым, что его лучше сосать или размягчать в чае, чем, рискуя зубами, пытаться его жевать. Легче употреблять бяшлак — кружочки белого сыра, спрессованные между деревянными досками. Жареный творог, называемый эезги, немного похож на подгоревший попкорн; в сухом виде они хранятся месяцами в тканевых мешочках. Тщательно упакованные в обертку из овечьего желудка маслянистые взбитые сливки, известные как урум, приготовленные из жирного ячьего или овечьего молока, согреют животы всю зиму, когда температура регулярно падает значительно ниже нуля.
Что больше всего нравится Кристине? «Пюре», остающееся после превращения коровьего молока или молока яка в алкогольный напиток, называемый шимин архи. «На дне куба находится очень вкусный маслянистый йогурт», — говорит она.
Однако её долгая поездка в Хатгал не была связана с кулинарным любопытством. Уориннер приехала сюда, чтобы разгадать загадку: несмотря на то разнообразие молочных продуктов, которое она увидела, примерно 95 процентов монголов генетически страдают непереносимостью лактозы. (В скобках замечу, что и я, родившийся и выросший в Узбекистане, с детства не переносил молоко — от одного глотка начинала мучительно болеть голова, а от двух-трёх не раз падал в обморок. К старости, правда, молоко уже переношу нормально, но так и не полюбил, хотя обожаю творог, каймак, сливки, сметану, ряженку, курт (монголы называют его ааруул) и др. молочные продукты. — Прим. А.Ж.) Тем не менее, по её мнению, в летние безморозные месяцы они могут получать до половины калорий из молочных продуктов.
Когда-то учёные считали, что молочное производство и способность пить молоко идут рука об руку. То, что она обнаружила в Монголии, подтолкнуло Уориннер к новому объяснению. По её словам, во время ее визита в Хатгал ответ был повсюду вокруг неё, даже если она не могла его увидеть.
Сидя, как завороженная, в домах из шерсти, кожи и дерева, она была поражена контрастом с пластиковыми и стальными кухнями, с которыми она была знакома в США и Европе. Монголы окружены микроорганизмами: бактериями, которые превращают молоко в разнообразные продукты питания, микробами в их кишечнике и на пропитанном молочными продуктами войлоке их юрт. То, как эти невидимые существа взаимодействуют друг с другом, с окружающей средой и с нашими телами, создает динамичную экосистему.
Это не уникально. Каждый человек живет с миллиардами микробов внутри, на себе и вокруг себя. Только в нашем кишечнике их процветает несколько фунтов. Исследователи назвали этот маленький мир микробиомом и только начинают понимать, какую роль он играет в нашем здоровье.
Некоторые из этих колоний, однако, более разнообразны, чем другие: Вариннер все еще работает над отбором образцов микробиомов хатгальских пастухов, но другая группа уже собрала доказательства того, что монгольский бактериальный состав отличается от тех, которые встречаются в более индустриальных регионах мира. Составление карты экосистемы, частью которой они являются, может когда-нибудь помочь объяснить, почему население может есть так много молочных продуктов, и предложить подсказки, которые помогут людям во всем мире с непереносимостью лактозы.
Уориннер утверждает, что лучшее понимание сложной микробной вселенной, населяющей каждую монгольскую юрту, может помочь разобраться в проблеме, которая выходит далеко за рамки помощи людям есть больше бри. По мере того как люди по всему миру отказываются от традиционного образа жизни, растет число так называемых болезней цивилизации, таких как слабоумие, диабет и пищевая непереносимость.
Уориннер убеждена, что пристрастие монголов к молочным продуктам стало возможным благодаря мастерству бактерий, которое длилось 3 000 лет или более. Соскоблив соскоб с зубов степных жителей, умерших тысячи лет назад, она смогла доказать, что молоко занимало важное место в рационе монголов на протяжении тысячелетий. Понимание различий между традиционными микробиомами, подобными их, и теми, что распространены в промышленно развитом мире, может помочь объяснить болезни, сопровождающие современный образ жизни, и, возможно, стать началом другого, более полезного подхода к питанию и здоровью.
В настоящее время Уориннер занимается детективной работой в лаборатории древней ДНК Института Макса Планка по изучению человеческой истории, расположенной на втором этаже высотного биологического центра с видом на исторический центр немецкого средневекового города Йена. Чтобы предотвратить загрязнение образцов какой-либо ошибочной ДНК, вход в лабораторию включает получасовую процедуру, включающую дезинфекцию посторонних предметов и надевание с ног до головы комбинезонов Tyvek, хирургических масок для лица и защитных очков. Внутри постдокторы и техники, вооружившись сверлами и кирками, извлекают фрагменты зубного налета из зубов давно умерших людей. Именно здесь многие монгольские экземпляры Уориннер каталогизируются, анализируются и архивируются.
Её путь в лабораторию начался в 2010 году, когда она работала научным сотрудником в Швейцарии. Уориннер искала способы найти доказательства инфекционных заболеваний на скелетах многовековой давности. Она начала с кариеса зубов — пятен, где бактерии проникли в зубную эмаль. Чтобы хорошо выглядеть, она потратила много времени на очистку зубного налета: минеральные отложения, которые ученые называют «камнями», и которые при отсутствии современной стоматологии накапливаются на зубах в виде неприглядной коричневой массы.
Примерно в то же время Аманда Генри, ныне научный сотрудник Лейденского университета в Нидерландах, поместила камень, соскобленный с зубов неандертальцев, под микроскоп и обнаружила зерна крахмала, попавшие в минеральные слои. Результаты предоставили доказательства того, что население питалось разнообразной пищей, включающей как растения, так и мясо.
Услышав об этой работе, Уориннер задалась вопросом, может ли изучение образцов со средневекового немецкого кладбища дать аналогичные результаты. Но когда она проверила остатки пищи под микроскопом, масса прекрасно сохранившихся бактерий не позволила ей это сделать. «Они буквально мешали, закрывая обзор», — вспоминает она. Образцы изобиловали микробными и человеческими генами, сохранёнными и защищёнными твердой минеральной матрицей.
Уориннер нашла способ увидеть крошечные организмы в археологических записях, а вместе с ними и средство для изучения рациона. «Я поняла, что это очень богатый источник бактериальной ДНК, о котором никто раньше не задумывался, — говорит Уориннер. — Это капсула времени, которая дает нам доступ к информации о жизни человека, которую очень трудно получить из другим путём».
Исследования зубного камня совпали с растущим интересом к микробиому, что привело Уориннер на желанную должность в Институте Макса Планка. (В 2019 году Гарвард нанял её профессором антропологии, и теперь она делит своё время между Кембриджем, Массачусетсом и Йеной, курируя лаборатории на двух континентах.) Её выступления на TED собрали более 2 миллионов просмотров. «Я никогда не ожидала, что вся моя карьера будет основана на чем-то, от чего люди пытаются избавиться, тратя много времени и денег», — язвит она.
Как выяснила Уориннер, этот грязный зубной налет сохраняет не только ДНК. В 2014 году она опубликовала исследование, в котором она и ее коллеги изучали зубы жителей норвежской Гренландии, пытаясь понять, почему викинги покинули свои поселения всего через несколько сотен лет. Она обнаружила взвесь молочных белков в зубном налете самых первых поселенцев, но почти не обнаружила их в налете людей, похороненных пять веков спустя. «У нас появился маркер, позволяющий отследить потребление молочных продуктов», — говорит Уориннер.
Это открытие заставило Уориннер обратиться к одной из самых больших загадок недавней эволюции человека: почему молоко? Большинство людей в мире генетически не приспособлены для переваривания молочных продуктов во взрослом возрасте. Меньшая часть из них, в том числе большинство жителей Северной Европы, имеют одну из нескольких мутаций, которая позволяет их организму расщеплять ключевой сахар в молоке, лактозу, даже после раннего детства. Эта способность называется персистенцией лактозы, по названию белка, её перерабатывающего.
До недавнего времени генетики считали, что молочное животноводство и способность пить молоко должны были развиваться вместе, но это не подтвердилось, когда исследователи занялись поиском доказательств. Древние образцы ДНК со всей Европы свидетельствуют о том, что даже в тех местах, где лактозная персистенция распространена сегодня, она появилась только в 3000 году до нашей эры — вскоре после того, как люди одомашнили крупный рогатый скот и овец и начали употреблять молочные продукты. За 4 000 лет до появления мутации европейцы делали сыр и употребляли молочные продукты, несмотря на непереносимость лактозы. Уориннер предположила, что микробы, возможно, выполняли работу по перевариванию молочных продуктов за них.
Чтобы доказать это, она начала искать места, где ситуация была похожей. Монголия подходила: есть свидетельства того, что выпас скота и одомашнивание там насчитывают 5000 или более лет. Но, по словам Уориннер, прямых доказательств употребления молочных продуктов в давние времена не было — до тех пор, пока древние исчисления не позволили ей собирать их прямо из уст мертвых.
Начиная с 2016 года в своей лаборатории в Йене, Уориннер и её команда скоблили зубы скелетов, захороненных в степях тысячи лет назад и раскопанных археологами в 1990-х годах. Образцов размером с чечевицу было достаточно, чтобы обнаружить белки из коровьего, козьего и овечьего молока. Взяв образцы древней ДНК, Уориннер смогла сделать ещё один шаг вперед и показать, что эти останки принадлежали людям, у которых отсутствовал ген для переваривания лактозы — как у современных монголов.
Образцы микробиома, взятые у современных пастухов и в их окружении, как поняла Уориннер, могут дать возможность прояснить, как это стало возможным. Хотя, по оценкам, лишь один из 20 монголов имеет мутацию, позволяющую ему переваривать молоко, мало где в мире молоку уделяется такое большое внимание. Они употребляют молочные продукты в праздники и предлагают духам перед любым большим путешествием, чтобы обеспечить безопасность и успех. Даже метафоры у них молочные: «Запах от деревянного сосуда, наполненного молоком, никогда не исчезает» — это грубый эквивалент выражения «старые привычки умирают с трудом».
Дальше по коридору от лаборатории древней ДНК тысячи образцов микробиома, которые команда собрала за последние два лета, помещены в высокие промышленные морозильники. Охлажденная до минус 40 градусов — даже холоднее, чем монгольская зима — коллекция включает в себя всё: от эезги и бяшлака до козьего помёта и мазков из вымени яка. Сотни пластиковых пакетов размером с игральную карту, которые молодые матери используют для замораживания грудного молока, содержат сырое, свежевыдоенное верблюжье, коровье, козье, оленье, овечье и ячье молоко.
Первоначальная гипотеза Уориннер заключалась в том, что монгольские пастухи – в прошлом и настоящем – использовали лактозоедные микробы, чтобы расщеплять многочисленные виды молочных продуктов, делая их легкоусвояемыми. Широко известный как ферментация, это тот же самый процесс с участием бактерий, который превращает солод в пиво, виноград в вино, а муку в пенистую закваску.
Ферментация является неотъемлемой частью практически каждого молочного продукта в монгольском репертуаре. В то время как западные сыры также используют этот процесс, производители пармезана, бри и камамбера полагаются на грибы и сычужный фермент — фермент из желудков телят — чтобы получить правильную текстуру и вкус. Монголы, с другой стороны, сохраняют микробные культуры, называемые заквасками, сохраняя немного из каждой партии для инокуляции следующей.
Этнографические данные свидетельствуют о том, что эти приготовления существовали очень и очень давно. По-монгольски их называют khöröngö , слово, происходящее от термина, обозначающего богатство или наследство. Это живые семейные реликвии, которые обычно передаются от матери к дочери. И они требуют регулярного ухода и кормления. «Стартовые культуры привлекают постоянное внимание на протяжении недель, месяцев, лет и поколений, — говорит Бьорн Райххардт, монголоязычный этнограф из Max Planck и член команды Уориннер, ответственный за сбор большей части образцов в морозильниках Йены. — Монголы относятся к молочным продуктам так же, как к младенцам». Как и в случае с ребёнком, среда, в которой они производятся, имеет огромное влияние. Микробный состав заквасок в каждой семье, похоже, немного отличается.
Вернувшись из Хатгала в 2017 году, Уориннер запустила проект «Семейные микробы» по выявлению и каталогизации бактерий, которые пастухи использовали для производства молочных продуктов. Название отражало её надежду, что в юртах обитают штаммы или виды, игнорируемые промышленными лабораториями и корпоративными производителями заквасок. Возможно, предположила Уориннер, появится новый штамм или некая комбинация микробов, которую монголы будут использовать для переработки молока способом, который упустила из виду западная наука.
На данный момент она обнаружила Enterococcus, бактерию, распространённую в кишечнике человека, которая превосходно переваривает лактозу, но была исключена из молочных продуктов в США и Европе несколько десятилетий назад. И они обнаружили несколько новых штаммов знакомых бактерий, таких как Lactobacillus . Но они не выявили каких-либо радикально отличающихся видов или заквасок — никаких волшебных микробов, готовых упаковать в форму таблеток. «Не похоже, что здесь обитает целый ряд супербактерий», — говорит антрополог Института Макса Планка Маттеус Рест, который работает с Уориннер над исследованиями молочных продуктов.
Реальность может оказаться более пугающей. Это может быть не ранее не обнаруженный штамм микробов, а сложная сеть организмов и практик — бережно хранимые закуски, пропитанный молоком войлок юрт, кишечная флора отдельных пастухов, то, как они размешивают айраг в бочках — это делает возможным пристрастие монголов к такому количеству молочных продуктов.
У проекта Уориннер теперь новое название «Молочные культуры», что отражает её растущее осознание того, что микробный набор инструментов Монголии может не сводиться к нескольким конкретным бактериям. «Наука часто очень упрощена, — говорит она. — Люди склонны смотреть только на один аспект вещей. Но если мы хотим понять молочное производство, мы не можем просто смотреть на животных, микробиом или продукты. Нам нужно посмотреть на всю систему».
Результаты могут помочь объяснить ещё одно явление, которое затрагивает людей, живущих вдали от монгольских степей. Миллиарды бактерий, составляющих наш микробиом, не являются пассивными пассажирами. Они играют активную, хотя и малопонятную, роль в нашем здоровье, помогая регулировать нашу иммунную систему и переваривать пищу.
За последние два столетия индустриализация, стерилизация и антибиотики кардинально изменили эти невидимые экосистемы. Под внешним разнообразием вкусов — таких основных блюд торговых центров, как суши, тайская лапша и пицца — еда становится всё более и более одинаковой. Крупные молочные заводы даже ферментируют такие продукты, как йогурт и сыр, используя выращенные в лаборатории закваски. Эта отрасль стоимостью 1,2 миллиарда долларов, в которой доминирует горстка промышленных производителей. У людей, питающихся товарной кухней, отсутствует примерно 30 процентов видов кишечных микробов, которые встречаются в отдаленных группах, всё ещё придерживающихся «традиционного» рациона. В 2015 году Уориннер была частью команды, которая обнаружила в пищеварительном тракте охотников-собирателей, живущих в джунглях Амазонки, бактерии, которые практически исчезли у людей, потребляющих типичные западные блюда.
«У людей возникает ощущение, что они едят гораздо более разнообразную и глобальную пищу, чем их родители, и это может быть правдой, — говорит Рест, — но когда вы смотрите на эти продукты на микробном уровне, они становятся все более пустыми».
В обзорной статье, опубликованной в журнале Science в октябре 2019 года, были собраны данные из лабораторий по всему миру, которые начали исследовать, может ли это сокращающееся разнообразие вызывать у нас болезни. Слабоумие, диабет, болезни сердца, инсульт и некоторые виды рака иногда называют болезнями цивилизации. Все они связаны с распространением городского образа жизни и рациона, обработанных пищевых продуктов и антибиотиков. Между тем, растёт число случаев пищевой непереносимости и кишечных заболеваний, таких как болезнь Крона и раздраженный кишечник.
Сравнение микробиома монгольских пастухов с образцами людей, придерживающихся более индустриальной диеты в других частях мира, может дать ценную информацию о том, что мы потеряли и как вернуть это. Идентификация недостающих видов может усовершенствовать терапию микробиома человека и добавить необходимую дозу науки к пробиотикам.
Возможно, на этот квест осталось не так уж много времени. За последние 50 лет сотни тысяч монгольских скотоводов покинули степи, свои стада и традиционный образ жизни и стекались в Улан-Батор. Около 50 процентов населения страны, примерно 1,5 миллиона человек, сейчас концентрируются в столице.
Летом 2020 года команда Уориннер вернулась в Хатгал и другие сельские регионы, чтобы собрать мазки изо рта и образцы фекалий у пастухов, что стало последним этапом каталогизации традиционного монгольского микробиома. Затем она решила, что возьмёт образцы и у жителей Улан-Батора, чтобы увидеть, как городское жильё меняет их бактериальный баланс по мере того, как они усваивают новую пищу, новый образ жизни и, по всей вероятности, новые упрощенные сообщества микробов.
Что-то важное, хотя и невидимое, теряется, считает Уориннер. Как-то осенним утром она сидела в своем залитом солнцем кабинете в Музее археологии и этнографии Пибоди в кампусе Гарварда. Распаковав вещи после своего последнего трансатлантического переезда, она размышляла о постепенном вымирании каждой юрты.
Эта загадка значительно отличается по размеру, но не по масштабу, от тех, с которыми сталкиваются защитники дикой природы во всем мире. «Как восстановить всю экологию? — задалась она вопросом. — Я не уверена, что это удастся. Мы делаем все возможное, чтобы записать, каталогизировать и задокументировать как можно больше, а заодно и попытаться разобраться в этом».
Другими словами, сохранения микробов Монголии будет недостаточно. Нам также нужны традиционные знания и повседневная практика, которые поддерживали их на протяжении веков. Внизу в витринах выставлены артефакты других народов — от племени массачусетт, которое когда-то жило на земле, где сейчас находится Гарвард, до цивилизаций ацтеков и инков, которые раньше правили обширными территориями Центральной и Южной Америки, чьи традиции ушли навсегда. вместе с микробными сетями, которые они взрастили. «Молочная система жива, — говорит Уориннер. — Они живы и постоянно культивируются на протяжении 5000 лет. Вы должны выращивать их каждый день. Сколько изменений может выдержать система, прежде чем она начнет разрушаться?»
Буду несказанно благодарен если, зайдя однажды, останетесь с каналом навсегда.
Желающие поддержать канал, в ЧЕТВЁРТЫЙ раз поднимающийся из дзеновских руин, могут присылать донаты.
Номер карты Сбербанка — 2202 2068 8896 0247 (Александр Васильевич Ж.). Пожалуйста, сопроводите перевод сообщением: «Для Каморки».
