Российские нанотехнологии, 2022, T. 17, № 5, стр. 690-697
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ НА КЕРАМИКЕ СО ДНА КЕРЧЕНСКОЙ БУХТЫ
В. М. Пожидаев 1, *, С. В. Ольховский 2, Е. Ю. Терещенко 1, 3, 4, Е. Б. Яцишина 1, 3
1 Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Москва, Россия
2 Институт археологии РАН
Москва, Россия
3 НИЦ “Курчатовский институт” – ИРЕА
Москва, Россия
4 Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
Москва, Россия
* E-mail: pojidaev2006@yandex.ru
Поступила в редакцию 12.07.2022
После доработки 12.07.2022
Принята к публикации 15.07.2022
Аннотация
Представлены результаты изучения серии образцов органических материалов, сохранившихся на внутренней поверхности древних керамических сосудов, найденных на дне Керченской бухты в ходе подводных археологических раскопок. С помощью метода газовой хроматографии–масс-спектрометрии установлен состав органических соединений и идентифицировано содержимое сосудов: в пяти выявлены следы оливкового масла, в девяти – следы рыбных продуктов, в 32 – следы вина (17 – из красных сортов винограда, 15 – из белых сортов), в одном – следы терпентинового масла. В шести сосудах обнаружены следы и вина, и жирных кислот, что, вероятно, можно считать признаком переиспользования тары. Полученные результаты являются ценным источником данных об ассортименте и географии товарных поставок в древности.
ВВЕДЕНИЕ
В 2014 г. при обследовании проектируемой трассы Крымского моста на дне Керченской бухты у мыса Ак-Бурун найдено крупное скопление фрагментов керамических изделий, датируемых преимущественно VI в. до н.э.–V в. н.э. В результате подводных раскопок 2015–2017 гг., выполненных экспедицией Института археологии РАН, из моря были извлечены около 70 000 археологических предметов – преимущественно тарная, кухонная, столовая и строительная керамика, светильники, лутерии, терракота [1]. Установлено, что эти предметы относятся к культурному слою порта Пантикапея, первоначально отложились на дне Генуэзской гавани Керчи и были перемещены к мысу Ак-Бурун в ходе дноуглубительных работ. При перемещении этот культурный слой был поврежден и перемешан, но сохранил свое научное значение, так как содержит множество предметов высокой степени сохранности, демонстрирующих широкий спектр керамического импорта Пантикапея на протяжении всей его истории. Ввиду продолжительного нахождения этих предметов в консервирующем слое донных отложений на многих из них сохранились остатки органических веществ, вероятно, содержавшихся в них продуктов или гидроизоляционных покрытий.
Для большинства форм амфорной тары к настоящему времени разработаны детальные типологии, определены районы и периоды производства, но убедительно установить тип содержавшихся в них продуктов удается редко: после длительного пребывания в толще земли органические остатки обычно не сохраняются. Зачастую не удается даже установить, подвергался ли сосуд осмолу для повышения гидроизоляционных свойств.
Обнаружение крупной серии разновременной и разнотипной амфорной тары с остатками содержавшихся в ней продуктов, привезенной в Пантикапей из целого ряда производственных центров Средиземноморья и Малой Азии, позволит получить уникальные данные о составе боспорского импорта.
Тарная керамика в Средиземноморье и Причерноморье главным образом использовалась для перевозки вина, растительных масел, рыбных соусов, нефти и продуктов ее переработки [2–6]. В качестве гидроизоляционного покрытия внутренней поверхности тары использовались термически обработанные смолы [7–14], обычно сосновые (Рinaceae), о чем свидетельствуют их биомаркеры – дегидроабиетиновая, 7-гидрокси-дегидроабиетиновая и 7-оксодегидроабиетиновая кислоты [9, 10].
Несомненно, в Средиземноморье и Причерноморье вино являлось одним из основных предметов торговли. Древнейшие следы вина в амфорах относятся к 5400–5000 гг. до н.э. [15]. Многочисленные исследования по определению биомаркеров винных остатков показали, что к ним относятся винная, оксибензойная, сиреневая и янтарная кислоты [14–16]. Сиреневую кислоту предложено считать биомаркером красных вин [17–19].
Не менее важными товарами для региона являлись растительное (главным образом оливковое) масло и рыбный соус (гарум) [25]. Для идентификации жировых или масляных органических остатков используют отношения насыщенных жирных кислот в триацилглицеридах [21–25], обычно – отношение содержания пальмитиновой и стеариновой кислот (P/S) [25–27].
Таким образом, содержимое амфорной тары возможно идентифицировать благодаря характерным биомаркерам.
Целью настоящего исследования являются определение состава органических остатков, сохранившихся на сосудах со дна Керченской бухты, и идентификация видов продуктов, которые в них хранились.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объекты. Из крупного массива фрагментированных керамических сосудов со следами органических остатков отобрали серию из 53 образцов, преимущественно с внутренней поверхности донцев. Описание образцов приведено в табл. 1.
Таблица 1.
Описание образцов. Пробы отобраны преимущественно из внутренней поверхности донцев сосудов
Образец | Шифр образца | Регион производства и датировка |
---|---|---|
1 | ПРА-1 | Синопа, IV–V вв. н.э. |
2 | ПРА-22 | Крит, 2-я четверть VI–первая половина VII вв. н.э. |
3 | ПРА-28 | Понт, 2-я четверть VI–VII вв. н.э. |
4 | КС-7 | Синопа, 350–340 гг. до н.э. |
5 | КС-17 | Менда, IV в. до н.э. |
6–7 | КС-21,22 | Кос, IV–II вв. до н.э. |
8 | КС-30 | неопределенные центр и дата |
9 | КС-37 | предположительно Кос, IV–II вв. до н.э. |
10 | КС-41 | Кос, IV в. до н.э. |
11 | КС-15 | Синопа, последняя четверть IV в. до н.э. |
12 | КС-5 | Гераклея, середина IV в. до н.э. |
13 | КС-13 | Гераклея, конец IV–1-я четверть III вв. до н.э. |
14 | КС-33 | Синопа, около 362 г. до н.э. |
15 | КС-34 | Гераклея, II в. н.э. |
16 | КС-40 | Родос, II в. до н.э. |
17 | КС-6 | Гераклея, середина IV в. до н.э. |
18 | РА-11 | Эгеида, II–IV вв. н.э. |
19–21 | РА-14, 26, 27 | Гераклея, 2-я пол. I в. до н.э.–1-я треть II в. н.э. |
22 | РА-28 | Гераклея, I–II вв. н.э. |
23 | РА-47 | Гераклея, I в. до н.э.–II вв. н.э. |
24 | РА-49 | Гераклея, сер. I в. до н.э.–1-я треть II в. н.э. |
25–30 | РА-52,67,89,90,94,130 | Боспор, II–III вв. н.э. |
31 | РА-53 | Эгеида, II–IV вв. н.э. |
32–37 | РА-63,70,71,73,95,96 | Колхида, I в. до н.э.–II в. н.э. |
38–39 | РА-65,74 | Синопа, I в. до н.э.–II в. н.э. |
40 | РА-85 | Гераклея, III в. н.э. |
41 | РА-86 | Гераклея, I в. до н.э.–II в. н.э. |
42–43 | РА-88, 104 | Эгеида, I–III вв. н.э. |
44 | РА-97 | Гераклея, I в. до н.э.–II в. н.э. |
45 | РА-99 | Гераклея, I в. до н.э.–первая треть II вв. н.э. |
46 | РА-113 | Гераклея, 2-я пол. I в. до н.э.–первая треть II в. н.э. |
47 | РА-114 | Гераклея, I в. до н.э.–II в. н.э. |
48 | РА-116 | Понт, II–III вв. н.э. |
49 | РА-117 | Гераклея, III в. н.э. |
50–51 | РА-118 | Эгеида, II–IV вв. н.э. |
52 | РА-132 | Гераклея, I–II вв. н.э. |
53 | РА-139 | Гераклея, 2-я четверть I–III вв. н.э. |
Для последовательной проверки различных гипотез для каждого вида остатков выполняли специализированную пробоподготовку. Все использованные растворители и реактивы имели квалификацию “х. ч.” или “для ВЭЖХ”.
Определение наличия углеводородов нефти и воска. К навеске ~200 мг порошкообразного образца добавляли 0.5 мл н-гексана. Экстракцию проводили на ультразвуковой бане в течение 60 мин при 60°С. Полученную взвесь центрифугировали (4000 об./мин, 10 мин). Жидкость над осадком отделяли, растворитель удаляли током азота до сухого остатка и растворяли в 200 мкл гексана.
Определение остатков других органических веществ. К навеске ~200 мг порошкообразного образца добавляли 0.5 мл 2%-ного раствора серной кислоты в метаноле и нагревали с обратным холодильником в течение 3 ч. По окончании нагревания реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры, добавляли 5 мл диэтилового эфира, 3 мл воды и встряхивали в течение 5 мин. Слои разделяли, отделяли верхний эфирный слой. Эфир удаляли током азота до сухого остатка и растворяли в 200 мкл метилтретбутилового эфира.
Анализ проводили с помощью метода газовой хроматографии–масс-спектрометрии (ГХ/МС) на хроматографе НР-6890, оснащенном масс-спектрометрическим детектором Agilent Technologies MSD 5975. Условия хроматографирования: колонка капиллярная НР-5ms длиной 30 м и внутренним диаметром 0.25 мм, толщина пленки неподвижной фазы 0.25 мкм. Начальная температура колонки 80°С (выдержка 5 мин); программирование температуры от 80 до 280°С со скоростью 5°С/мин. Выдержка при конечной температуре 10 мин. Газ-носитель – гелий, 1 мл/мин, деление потока 1:10. Температура испарителя – 280°С, интерфейса детектора – 280°С. Объем пробы 1 мкл. Детектирование проводили с помощью метода ионизации электронным ударом в режиме сканирования по полному ионному току в диапазоне 50–900 m/z. Скорость сканирования – 1.76 скан/с, энергия ионизации – 70 эВ, температура квадруполя и источника ионов – 150 и 230°С.
Идентификацию соединений осуществляли с использованием масс-спектров базы данных NIST/EPA/NIH mass spectral library 2014.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В гексановых экстрактах всей изученной серии образцов углеводороды алканового ряда не обнаружены, следовательно, в этих сосудах нефтепродукты и воски не содержались.
Результаты идентификации других выявленных соединений приведены в табл. 2–5.
Таблица 2.
Состав основных соединений в образцах с идентифицированными маркерами вина из красных сортов винограда
Образец | Соединение | Шифр образца | ||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
РА-65 | РА-71 | РА-86 | РА-89 | РА-94 | РА-95 | РА-96 | РА-97 | РА-99 | РА-113 | РА-117 | РА-14 | РА-27 | РА-28 | РА-49 | РА-67 | РА-139 | ||
1 | Янтарная кислота | 0.01 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | |||||||||||
2 | Винная кислота | 0.88 | 0.05 | 0.00 | 0.02 | 0.01 | 0.02 | 0.08 | 0.08 | 0.15 | 0.09 | 0.07 | 0.13 | 0.06 | 0.12 | 0.07 | 0.04 | 0.12 |
3 | 4-Оксибензойная кислота | 0.63 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.02 | 0.10 | 0.06 | 0.10 | 0.23 | 0.15 | 0.05 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.04 | 0.12 |
4 | Азелаиновая кислота | 0.02 | 0.02 | 0.07 | 0.15 | 0.14 | 0.07 | 0.22 | 0.08 | 0.16 | 0.06 | 0.06 | ||||||
5 | Сиреневая кислота | 0.20 | 0.38 | 0.45 | 0.21 | 0.15 | 0.18 | 0.16 | 0.21 | 0.40 | 0.15 | 0.12 | 0.32 | 0.13 | 0.12 | 0.11 | 0.14 | 0.14 |
6 | Миристиновая кислота | ─ | 0.03 | 0.01 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.07 | 0.10 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.02 |
7 | Пальмитиновая кислота | 0.6 | 1.5 | 0.2 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.9 | 4.1 | 0.6 | 0.4 | 4.8 | 2.3 | 1.6 | 0.4 | 1.1 | 2.2 |
8 | 3,6-Диметил-фенантрен | 0.9 | 1.9 | 2.1 | 2.1 | 2.1 | 3.0 | 2.7 | 2.4 | 1.5 | 3.5 | 2.3 | 1.4 | 1.9 | 1.4 | 0.5 | 1.6 | 2.3 |
9 | 10,18-Биснор-абиетапентаен | 5.4 | 3.8 | 1.3 | 4.5 | 6.2 | 4.8 | 2.5 | 2.0 | 7.9 | 3.5 | 2.6 | 5.3 | 6.6 | 3.7 | 2.4 | 5.6 | 6.7 |
10 | Стеариновая кислота | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.3 | 0.11 | 0.1 | 0.3 | 1.4 | 0.3 | 0.4 | 1.9 | 0.8 | 0.6 | 0.1 | 0.3 | 1.0 |
11 | 2,3,5-Триметил-фенантрен | 0.8 | 1.0 | 0.5 | 0.4 | 2.7 | 1.3 | 0.5 | 0.6 | 0.9 | 0.5 | 0.5 | 1.2 | 1.7 | 0.7 | 0.5 | 0.4 | 0.8 |
12 | Ретен | 5.8 | 15.7 | 11.1 | 5.7 | 21.2 | 16.2 | 14.4 | 5.8 | 19.7 | 19.4 | 8.1 | 16.0 | 15.1 | 6.8 | 11.1 | 12.4 | 16.6 |
13 | 8-Изопропил, 1,3-диметил-фенантрен | 13.1 | 5.3 | 1.2 | 4.8 | 5.3 | 2.7 | 2.8 | 1.7 | 5.2 | 13.2 | 2.5 | 4.60 | 2.91 | 4.44 | 1.23 | 2.7 | 10.5 |
14 | 1-Фенантрен-карбоновая кислота | 11.3 | 8.1 | 4.3 | 3.1 | 6.9 | 8.1 | 9.1 | 6.7 | 4.2 | 7.2 | 7.4 | 3.8 | 13.2 | 10.4 | 4.3 | 6.1 | 6.6 |
15 | Дегидроабиетиновая кислота | 17.2 | 30.4 | 7.9 | 12.8 | 29.4 | 38.6 | 22.7 | 24.4 | 7.8 | 10.0 | 13.9 | 12.6 | 23.1 | 27.4 | 7.9 | 31.2 | 15.5 |
16 | 7-Оксодегид-роабиетиновая кислота | 2.4 | 4.8 | 1.3 | 2.5 | 1.2 | 4.3 | 8.7 | 4.1 | 2.3 | 5.2 | 6.7 | 2.8 | 10.3 | 6.1 | 1.3 | 2.0 | 3.7 |
Сумма жирных кислот | 1.1 | 2.0 | 0.5 | 0.7 | 0.9 | 0.5 | 0.6 | 1.4 | 5.6 | 1.0 | 0.9 | 7.0 | 0.6 | 2.4 | 0.5 | 1.6 | 3.3 |
Таблица 3.
Состав основных соединений в образцах с идентифицированными маркерами вина из белых сортов винограда
Образец | Соединение | Шифр образца | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
КС- 5 | КС-6 | КС-33 | КС-37 | ПРА-1 | ПРА-22 | ПРА-28 | РА- 26 | РА-47 | РА-52 | РА-53 | РА-63 | РА-70 | РА-118 | РА-132 | ||
1 | Янтарная кислота | 0.05 | 0.02 | 0.11 | 1.64 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.01 | |||||||
2 | Винная кислота | 0.13 | 0.01 | 0.01 | 0.03 | 0.01 | 0.03 | 0.39 | 0.07 | 0.10 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0.05 | 0.01 |
3 | 4-Оксибензойная кислота | 0.19 | 0.14 | 0.02 | 0.04 | 0.02 | 0.03 | 0.19 | 0.09 | 0.12 | 0.01 | 0.01 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.01 |
4 | Азелаиновая кислота | 0.08 | 0.07 | 0.02 | 0.05 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.08 | 0.08 | 0.6 | 0.03 | 0.01 | |||
5 | Сиреневая кислота | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.02 | 0.02 | 0.04 | 0.07 | ||
6 | Миристиновая кислота | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.06 | 0.02 | 0.01 | 0.02 | 0.07 | 0.10 | 0.05 | 2.65 | 0.02 | 0.06 | 0.06 | 0.05 |
7 | Пальмитиновая кислота | 0.10 | 0.08 | 0.09 | 0.38 | 0.10 | 0.71 | 0.75 | 0.39 | 0.63 | 0.80 | 10.47 | 0.28 | 0.09 | 0.98 | 0.35 |
8 | 3,6-Диметилфенантрен | 0.6 | 0.6 | 0.5 | 1.5 | 1.3 | 1.2 | 2.2 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.1 | 1.7 | 1.5 | 2.0 | 2.1 |
9 | 10,18-Биснор-абиетапентаен | 2.2 | 2.3 | 1.9 | 8.4 | 2.5 | 2.0 | 5.3 | 2.2 | 2.8 | 7.6 | 3.3 | 3.7 | 3.2 | 5.6 | 5.4 |
10 | Стеариновая кислота | 0.5 | 0.3 | 0.1 | 0.5 | 0.3 | 0.7 | 0.9 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 3.9 | 0.2 | 0.7 | 0.3 | 0.7 |
11 | 2,3,5-Триметил-фенантрен | 0.6 | 0.2 | 0.4 | 1.2 | 0.3 | 1.1 | 1.5 | 0.7 | 0.7 | 0.9 | 2.9 | 1.1 | 0.8 | 0.8 | 0.9 |
12 | Ретен | 20.1 | 12.3 | 6.5 | 27.4 | 13.1 | 22.5 | 13.1 | 12.6 | 15.1 | 12.7 | 6.9 | 20.3 | 14.5 | 11.9 | 14.9 |
13 | 8-Изопропил, 1,3-диметилфенантрен | 0.9 | 1.6 | 0.9 | 7.7 | 4.5 | 3.5 | 10.8 | 3.0 | 3.1 | 3.3 | 1.7 | 2.8 | 3.3 | 2.4 | 3.7 |
14 | 1-Фенантренкарбоновая кислота | 19.0 | 18.8 | 20.4 | 6.8 | 11.7 | 6.6 | 8.4 | 10.4 | 4.8 | 4.9 | 8.3 | 2.7 | 4.3 | 8.4 | 4.4 |
15 | Дегидроабиетиновая кислота | 38.1 | 46.8 | 47.5 | 22.0 | 54.4 | 47.3 | 28.9 | 19.3 | 12.0 | 24.7 | 17.5 | 8.2 | 6.0 | 26.6 | 30.8 |
16 | 7-Оксодегидро-абиетиновая кислота | 21.5 | 19.8 | 11.6 | 6.6 | 5.9 | 7.1 | 1.6 | 7.7 | 4.7 | 1.5 | 6.0 | 2.0 | 0.7 | 5.2 | 2.3 |
Сумма жирных кислот | 0.71 | 0.4 | 0.2 | 1.0 | 0.39 | 1.6 | 1.7 | 1.0 | 1.4 | 1.6 | 15.0 | 0.5 | 0.8 | 1.4 | 1.1 |
Таблица 4.
Состав основных соединений в образцах с выявленным присутствием следов вина и рыбных продуктов (предположительно, переиспользованные сосуды)
Образец | Шифр образца | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Соединение | РА-14 | РА-27 | РА-28 | РА-71 | РА-99 | РА-139 | |
1 | Янтарная кислота | ||||||
2 | Винная кислота | 0.13 | 0.06 | 0.12 | 0.05 | 0.15 | 0.23 |
3 | 4-Оксибензойная кислота | 0.05 | 0.05 | 0.07 | 0.02 | 0.10 | 0.05 |
4 | Азелаиновая кислота | 0.22 | 0.08 | 0.16 | 0.14 | ||
5 | Сиреневая кислота | 0.32 | 0.13 | 0.12 | 0.38 | 0.40 | 0.14 |
6 | Миристиновая кислота | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.02 |
7 | Пальмитиновая кислота | 4.8 | 2.3 | 1.6 | 1.5 | 4.1 | 2.2 |
8 | 3,6-Диметилфенантрен | 1.4 | 1.9 | 2.8 | 2.6 | 2.9 | 2.3 |
9 | 10,18-Биснор-абиетапентаен | 5.3 | 6.6 | 3.7 | 3.8 | 7.9 | 6.7 |
10 | Стеариновая кислота | 1.9 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 1.4 | 1.0 |
11 | 2,3,5-Триметил-фенантрен | 0.9 | 1.7 | 0.8 | 1.0 | 0.9 | 0.8 |
12 | Ретен | 16.0 | 15.7 | 6.8 | 15.7 | 19.7 | 16.6 |
13 | 8-Изопропил, 1,3-диметилфенантрен | 4.6 | 7.5 | 4.4 | 5.3 | 5.2 | 10.5 |
14 | 1-Фенантренкарбоновая кислота | 3.8 | 5.1 | 10.4 | 8.1 | 4.2 | 6.6 |
15 | Дегидроабиетиновая кислота | 12.6 | 12.8 | 27.4 | 30.4 | 7.8 | 15.5 |
16 | 7-Оксодегидро-абиетиновая кислота | 2.8 | 3.1 | 6.1 | 4.8 | 3.7 | 3.7 |
Сумма жирных кислот | 7.0 | 3.2 | 2.4 | 2.0 | 5.6 | 3.3 | |
P/S | 2.5 | 2.9 | 2.7 | 3.0 | 2.9 | 2.2 |
Таблица 5.
Состав основных соединений в образцах с идентифицированными маркерами растительного масла/рыбного соуса
Шифр образца | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Образец | Соединение | КС-7 | КС-15 | КС-21 | КС-40 | РА-11 | РА-53 | РА-73 | РА-74 | РА-88 | РА-90 | РА-104 | РА-116 | РА-120 | РА-130 |
1 | Янтарная кислота | ||||||||||||||
2 | Винная кислота | ||||||||||||||
3 | 4-Оксибензойная кислота | ||||||||||||||
4 | Азелаиновая кислота | 2.4 | 3.6 | 1.3 | 2.4 | 0.6 | 0.4 | 2.2 | 0.4 | ||||||
5 | Сиреневая кислота | ||||||||||||||
6 | Миристиновая кислота | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 2.5 | 2.6 | 0.3 | 0.5 | 1.8 | 0.7 | 0.5 | 1.2 | 0.5 | 0.02 |
7 | Пальмитиновая кислота | 9.3 | 4.9 | 4.2 | 12.9 | 32.2 | 10.5 | 1.8 | 3.1 | 13.8 | 1.4 | 6.3 | 10.7 | 5.6 | 4.9 |
8 | 3,6-диметилфенантрен | 2.2 | 1.2 | 2.6 | |||||||||||
9 | 10,18-Биснорабиета-пентаен | 6.8 | 4.0 | 8.7 | 5.5 | 3.3 | 2.9 | 7.6 | 5.5 | 8.2 | 3.9 | 6.2 | 1.9 | 6.7 | |
10 | Стеариновая кислота | 1.8 | 1.1 | 0.9 | 2.5 | 12.4 | 3.9 | 0.7 | 1.0 | 4.5 | 0.5 | 2.3 | 4.2 | 1.9 | 1.0 |
11 | Триметилфенантрен | 0.7 | 1.7 | 7.3 | 1.2 | 1.6 | |||||||||
12 | Ретен | 11.0 | 16.3 | 12.9 | 20.7 | 5.4 | 6.9 | 7.27 | 11.5 | 2.9 | 2.1 | 6.9 | 3.0 | 2.2 | 15.1 |
13 | Изопропил, диметилфенантрен | 6.7 | 6.2 | 3.8 | 7.4 | 1.1 | 2.1 | 3.1 | 1.2 | 8.9 | |||||
14 | 1-Фенантренкарбоновая кислота | 14.6 | 13.6 | 6.9 | 7.3 | 2.7 | 8.3 | 6.3 | 7.9 | 4.8 | 7.9 | 6.9 | 3.9 | 1.8 | 6.5 |
15 | Дегидроабиетиновая кислота | 32.5 | 23.1 | 42.1 | 24.2 | 6.7 | 17.5 | 16.9 | 16.7 | 12.2 | 33.7 | 20.0 | 8.4 | 5.6 | 2.3 |
16 | 7-Оксодегидроабиетиновая кислота | 16.8 | 12.1 | 7.3 | 8.2 | 1.6 | 6.0 | 4.6 | 8.4 | 3.6 | 3.4 | 6.6 | 3.0 | 1.7 | 3.7 |
Сумма жирных кислот | 8.9 | 10.1 | 7.0 | 18.0 | 47.1 | 15.0 | 2.5 | 4.4 | 20.1 | 2.6 | 9.2 | 18.3 | 8.0 | 6.4 | |
P/S | 5.1 | 4.5 | 4.8 | 5.1 | 2.6 | 2.7 | 2.7 | 3.0 | 3.1 | 2.9 | 2.7 | 2.6 | 2.9 | 5.0 |
В составе всех изученных образцов обнаружены дегидроабиетиновая и 7-оксодегидроабиетиновая смоляные кислоты (биомаркеры сосновой смолы), а также алкил-замещенные фенантрены, преимущественно ретен – продукты ее термической деградации [9, 10].
В одном образце (РА-114), в отличие от всей остальной серии, кроме биомаркеров сосновой смолы обнаружены следовые количества (в сумме около 0.15%): α- и β-пинена, 3-карена, камфена, мирцена, лимонена, цимол терпинеола, борнеола и сесквитерпена – основные компоненты терпентинового масла, получаемого при перегонке хвойной смолы. Отметим, что в древности терпентиновое масло использовалось в медицине и как растворитель.
В 38 образцах обнаружены (табл. 2–4) винная, оксибензойная, сиреневая и янтарная кислоты, являющиеся характерными маркерами вина. Эти соединения отсутствуют в хвойной смоле, растительных маслах и животных жирах, что позволяет сделать вывод об использовании этих сосудов для хранения вина.
В 23 образцах изучаемой серии идентифицирована сиреневая кислота, содержание которой достигает 0.5% (табл. 2, 4). В 15 других образцах (табл. 3) сиреневая кислота не обнаружена, либо ее содержание не превышает 0.07%. Так как сиреневая кислота считается биомаркером красного вина, можно предположить, что в 23 амфорах (табл. 2, 4) хранилось красное вино, а в 15 – белое (табл. 3).
Помимо биомаркеров вина в исследованных образцах обнаружены насыщенные жирные кислоты: тетрадекановая (миристиновая), гексадекановая (пальмитиновая), октадекановая (стеариновая), а также дикарбоновая нонадиовая (азелаиновая). Суммарное количество жирных кислот в разных образцах различается. Жирные кислоты в составе сложных эфиров глицерина (ацилглицериды) присутствуют практически во всех животных и/или растительных продуктах, в том числе в винах и смолах хвойных пород деревьев. При этом их содержание значительно варьируется: в растительных маслах оно составляет до 100%, в животных жирах – около 80%, в смолах хвойных деревьев и винах – не более нескольких процентов.
Анализируя результаты определения суммарного содержания “жировых” остатков, можно прийти к следующим выводам.
Образцы, содержащие биомаркеры вина и низкий процент жирных кислот (0.25–1.7%), по-видимому, принадлежат сосудам, в которых хранилось виноградное вино.
Образцы, в которых винные маркеры не обнаружены, а сумма жирных кислот достигает 47% (6.3–47.1%), относятся к сосудам, в которых хранились продукты с высоким содержанием ацилглицеридов (животные жиры, растительные масла).
Образцы с высоким содержанием жирных кислот (табл. 5) по величине отношения пальмитиновой и стеариновой кислот (P/S) можно подразделить на две группы:
– группа I (пять образцов: КС-7, КС-15, КС-21, КС-40, РА-130) – с отношением P/S 4.8–5.1;
– группа II (девять образцов: РА-11, РА-53, РА-73, РА-74, РА-88, РА-90, РА-104, РА-116, РА-120) – с отношением P/S 2.6–3.1.
Составы жирных кислот различных животных жиров и растительных масел приведены в табл. 6 [28, 29]. Из нее следует, что отношение содержания пальмитиновой и стеариновой кислот (P/S) в животных продуктах составляет 1–2, в рыбных продуктах – 2.5–3.5, в растительных маслах – 3–6. Миристиновая кислота (14:0) содержится только в продуктах животного происхождения, в растительных маслах она присутствует в малых количествах (менее 0.1%).
Таблица 6.
Составы жирных кислот современных животных жиров и растительных масел
Животные и расти-тельные продукты | Состав жирных кислот*, % A:N (А – число углеродных атомов; N – число ненасыщенных связей) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
14:0 | 16:0 | 18:0 | 18:1 | 18:2 | P/S | |
Говядина | 3.0 ± 0.9 | 27 ± 5 | 24 ± 6 | 38 ± 10 | 3.7 ± 2.0 | 1.1 ± 0.2 |
Баранина | 2.9 ± 1.1 | 27 ± 11 | 26 ± 6 | 36 ± 13 | 4.8 ± 2.5 | 1.0 ± 0.3 |
Свинина | 1.4 ± 0.7 | 27 ± 3 | 16 ± 5 | 43 ± 10 | 7.5 ± 3.2 | 1.9 ± 0.3 |
Рыба | 3.0 ± 1.0 | 12 ± 4 | 2.0 ± 1.0 | 31 ± 4 | 37 ± 6 | 3.0 ± 0.5 |
Подсолнечное масло | 0.02 ± 0.01 | 8.2 ± 1.8 | 2.9 ± 0.8 | 34 ± 9 | 57 ± 11 | 2.9 ± 0.2 |
Оливковое масло | 0.01 ± 0.01 | 11.5 ± 1.8 | 2.5 ± 1.0 | 80 ± 15 | 8.2 ± 4.1 | 5.1 ± 1.3 |
Кукурузное масло | 0.03 ± 0.01 | 12.0 ± 1.1 | 1.7 ± 1.2 | 31 ± 3 | 54 ± 5 | 5.5 ± 1.6 |
Арахисовое масло | 0.1 ± 0.1 | 9.5 ± 0.9 | 2.3 ± 0.7 | 45 ± 6 | 31 ± 6 | 4.1 ± 0.6 |
В образцах группы I содержание миристиновой кислоты не превышает 0.02%, а значения P/S находятся в диапазоне 4.8–5.1 (табл. 5). Сопоставляя эти результаты с данными из табл. 6, можно сделать вывод, что в сосудах этой группы хранилось оливковое масло.
Жировые остатки образцов группы II содержат более выраженные количества миристиновой кислоты (0.48–2.65%). Поскольку значения P/S находятся в диапазоне 2.6–3.1 (табл. 5), эти образцы относятся к сосудам, содержавшим продукты животного происхождения (вероятно, рыбный соус гарум).
Присутствие в составе шести изученных образцов и “винных” маркеров и значительного количества жирных кислот (2.0–7.0%, табл. 4) можно объяснить практикой переиспользования сосудов для хранения иного типа продуктов, например в амфорах из-под вина могли хранить масло или рыбный соус.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате исследования серии из 53 образцов органических соединений методом ГХ/МС установили типы продуктов, которые содержались в соответствующих сосудах:
– в одном сосуде присутствуют следы терпентинового масла;
– в пяти сосудах присутствуют следы оливкового масла;
– в девяти сосудах присутствуют следы рыбных продуктов (вероятно, соуса);
– в 38 сосудах присутствуют следы вина (в 23 – из красных сортов винограда, в 15 – из белых);
– в шести сосудах обнаружены следы переиспользования – вероятно, в амфоры из-под вина поместили рыбный соус.
Доказательное определение типов продуктов и их сопоставление с хорошо разработанной классификацией районов и периодов производства амфорной тары предоставляют исследователям новые возможности для изучения состава боспорского импорта из целого ряда полисов Средиземноморья и Южного Причерноморья.
Авторы выражают благодарность А.В. Смокотиной (КФУ им. В.И. Вернадского, Симферополь) за идентификацию керамических сосудов и М.А. Никитину (ИА РАН, Москва) за отбор серии проб.
Список литературы
Ольховский С.В. // Таврические студии. № 12. Симферополь. 2017. С. 118.
Ломтадзе Г.А., Пожидаев В.М., Толстиков В.П. // Древности Боспора. 2017. Т. 21. С. 1.
Пожидаев В.М., Сергеева Я.Э., Ретивов В.М. и др. // Журн. аналит. химии. 2018. Т. 73. № 9. С. 712. https://doi.org/10.1134/S0044450218090128
Ляпушкин И.И. // Славяно-русские поселения IX–XII вв. на Дону и Тамани. М.: МИА 1941. С. 6.
Плетнева С.А. // Керамика и стекло древней Тмутаракани. М.: БАМ, 1963. С. 52.
Кострин К.В. // Советская археология. 1967. № 1. С. 285.
Stacey R., Cartwright C., Tanimoto S. // The British Museum “Technical Research Bulletin”. 2010. V. 4. P. 19.
Colombini M.P., Giachi G., Modugno F. et al. // Geoarchaeol. Bioarchael. Studies 2002. V. 3. P. 157.
Pastorova I., van der Berg K.J., Boon J.J. et al. // J. Anal. Appl. Pyrol. 1997. V. 43. P. 41.
Colombini M.P., Giachi G., Modugno F. et al. // Archaeometry. 2003. V. 45. P. 649.
Evershed R.P. // Archaeometry. 2008. V. 50. P. 895.
Beck C.W., Smart C.J., Ossenkop D.J. // Archeological chemistry IV / Ed. Allen R.O. American Chemical Society, 2004. P. 369.
Formenti F., Hensard A., Tchernia A. // Archaeonautica. 1978. V. 2. P. 95.
Formenti F., Duthel J.M. // The Origins and Ancient History of Wine / Eds. McGovern P.E. et al. Gordon and Breach, Langhorne, 1996. P. 79.
McGovern P. Ancient Wine: the Search for the Origins of Viniculture. Oxford: Princeton University Press, 2003. 392 p.
Michel R.H., McGovern P.E., Badler V.R. // Anal. Chem. 1993. V. 65. P. 408A.
Guasch-Jané M.R., Iberno Gómez M., Andrés-Lacueva C. et al. // Anal. Chem. 2004. V. 76 (6). P. 1672.
Guasch-Jané M.R., Iberno Gómez M., Andrés-Lacueva C. et al. // J. Archaeol. Sci. 2006. V. 33. P. 1075.
Barnard H., Dooley A.N., Areshian G. et al. // J. Archaeol. Sci. 2011. 38. P. 977.
Condamin J., Formenti F., Metais M.O. et al. // Archaeometry. 1976. № 18. P. 195.
Evershed R.P., Dudd S.N., Lockhean M.J. et al. // Handbook of archaeological sciences. 2001. P. 331.
Evershed R.P., Mottram H.R., Dudd S.N. et al. // Naturwissenssenchaften. 1997. V. 82. P. 402.
Evershed R.P., Heron C., Charters S. et al. // Proceedings of the British Academy. 1992. V. 77. P. 187.
Patrick M., Dekoning A.J., Smith A.B. // Archaeometry. 1985. V. 27. P. 231.
Evershed R.P., Dudd S.N., Copley M.S. et al. // Acc. Chem. Res. 2002. V. 35. P. 660.
Colombini M.P., Modugno F., Ribechini E. // Organic Mass Spectrometry in Art and Archaeology / Eds. Colombini M.P., Modugno F. Chichester: Wiley, 2009. P. 191.
Bonaduce I., Andreotti A. // Organic Mass Spectrometry in Art and Archaeology / Eds. Colombini M.P., Modugno F. Chichester: Wiley, 2009. P. 310.
Пожидаев В.М., Сергеева Я.Э., Офицеров Е.Н. и др. // Бутлер. сообщения. 2018. Т. 56. № 11. С. 47.
Горяев М.И., Евдакова Н.А. Справочник по хроматографии органических кислот. Алма-Ата: Наука, 1977. 561 с.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Российские нанотехнологии