Complutum, 6, 1995: 281-291

ANÁLISIS DE INDICADORES BIOQUÍMICOSDEL CONTENIDO DE RECIPIENTES ARQUEOLÓGICOS

Maria Luisa CañabateGuerrero,Alberto SánchezVizcaíno*

Rnsuwrzv.-El análisisde indicadoresbioquímicosde contenidosenrecipientescerámicostiene la capee;-daddesuministrarunaiqiormacióndealto interéspara la investigaciónarqueológica.Dentrodeesosindica-doreslos lípidoshansido los másextensamenteempleados.No obstante,para conocercon másprofundidadsus ventajasesnecesarioaproximarsetanto a las investigacionesquehan aportadoresultadosmásinteresan-¡es, como a las características propias de dichos indicadores.Finalmente,y medianteel empleode la Croma-¡ografla deGases-EspectrometriadeMasas,sepresentanlos resultadosdel análisisde un recipiente cerámicoprocedentedelyacimientoromanodePuenteLa Olla, Manos(Jaén,).

ARsm4cr- TIte analysis of biochemicalmarkersof contentsin ceramicvesselsprovideshighly relevantin-formationfor archaeologicalresearciz.Amongsuchmarkers,lipids arethemostcommonlyused However,anapproachto their advantagesnecessarilyrequiresrin appraisalboth of tIte mosísuggestiveresearchbasedonthese organieremainsand of tIte propertiesof lipids as biochemicalmarkers.Finall~v. ¡líe results obtainedthrough Gas Chromatography-MassSpectrometryfroma vesselrecoveredfrom¡heRomansite ofPuenteLaOlla, Martos (Jaén). areatwpresentedand interpreted.

P.4nn~sCs~re:Arqueometria,Lípidos.Cerámica,Cromatografiade Gases. Espectrometria de Masas.

Ksr Wopns:Archaeometrv,Lipids, Ceramics.GasChromatographv.MassSpectrometty.

1. INTRODUCCIÓN

El análisis de indicadoresbioquímicos decontenidos en recipientes cerámicos debe ser entendi-do como una línea más de investigación dentro de losestudios de caracterización de cerámicas. Sin embar-go, hasta el momento, bien por su desconocimiento,bien por su complejidad, no ha encontrado los caucesde desarrollado adecuados en el mareo de la investi-gación arqueológicaen España.Este hechoresultaun tanto extraño por cuanto caracterizar una cerámi-ca no debe consistir sólo en su definición tipológica,o en el estudio fisico-quimico de las pastas para de-terminarlos procesosde fabricacióny la procedenciade las arcillas.

La caracterización cerámica debería incluirestetipo de análisis paralograr un acercamientolomásexactoposibleal contenidoy función delos reci-pientes.De estamanerapodrianabrirse nuevasvíasde estudioen el campode las dietaso la subsistencia,de gran ayudapara las disciplinasya existentesen-

cargadasdeprecisaresossectoresde la investigación(Palinologia, Carpología, etc.).

Otra área de investigación que resultariamuybeneficiadaseríade la de los estudiosarqueoló-gicos microespaciales.Es sabidoqueuno de los obje-tivos de la excavaciónmicroespaciales la delimita-ción y definición de áreasde actividad,entendiendopor ésta la unidad espacial mínima del registro ar-queológicoen la quelas accionessocialesy económi-cas quedanimpresas(Manzanilla 1990). Paracum-plir eseobjetivo el arqueólogonormalmentepartedelestudio de la disposición espacial de los artefactos,ecofactos y estructuras, no siendo consciente muchasveces de que existen restos no tangibles en el registroarqueológicocon capacidadde aportar información.Nos referimos en este casoa los indicadoresquími-cos y bioquímicospresentestanto en los pavimentosde las unidades y estructuras de habitación, como enel interior de los recipientes cerámicos. En ambos ca-sosla distribuciónde los indicadores,supresenciaendeterminadas concentraciones o su ausencia, puede

de Prehistoria.Universidadde Jaén.ParajeLas Lagunillas* Departamentode Territorio y PatrimonioHistórico. Areaqn.23071 Jaén.

282 MARIA LUISA CAÑAI3ATE GUERREROY ALBERTO SÁNCHEZVIZCAINO

serdeterminantea la horade estableceruna clasifi-cación funcionalde espacios.

Partiendode estasconsideracionesprevias,las Áreasde Prehistoriay Arqueologíadcl Departa-mento de Territorio y Patriníonio Histórico de laUniversidadde Jaén,han iniciado el estudiode indi-cadoresbioquímicosde contenidosen recipientesce-ránjicoscomo partede unaseriedc proyectosde in-vestigaciónde mayor rango. Entre los indicadoresqueestán siendo objeto de estudio debendestacarseprincipalmentelos lípidos, cuya presenciahabitualen diversosalimentosy suscaracteristicasquímicas,los hacenidóneospara la determinaciónde conteni-dos.

En este trabajo presentamos los primeros re-sultados obtenidos sobre un recipiente procedente delyacimientoromano de PuenteLa Olla, en Martos.Jaén.Ademásde concretarel contenidodel recipien-te, la investigaciónpresentaotros importantesobjeti-vos: dar a conocerlos trabajosque se hanrealizadosobre material arqueológicoy que han tenido comoprotagonistaa los lípidos, el estudiode suscaracte-rísticas,y el desarrollode la aplicaciónde la Croma-tografiade Gases-Espectrometriade Masas.

Los lípidos no son los únicos indicadoresbioquímicosempleadosen Arqueología. Aunque lamayoríade las investigacionessobrecontenidospar-ten de ellos, debe hacerse notar que existen otros in-dicadoresquesoncapacesde caracterizarotros tiposde contenidos.Entreellos debedestacarseel oxalatode calcio como indicador de la cerveza (Michel et al.1993). y principalmenteel ácidotartáricocomo com-puestocaracterísticodel vino y que ya ha sido em-pleadocon éxito en trabajosarqueológicos(Conda-mm y Formenti 1976, 1978; Condaminel al. 1976;Badíer et al. 1990; N4ichel eta?. 1993).En cl campode los alimentos sólidos podemos citar la miel, cuyapresenciaha sido puestade manifiestoa travésde laidentificaciónde cera de abeja y de glucosa (Need-ham y Evans 1987; Evershed1993). Una novedosainvestigaciónen el campode los contenidosno ali-menticiosfue la realizadapor Gerhardtel al. (¡990).encaminadaa la verificación de aceitesy esenciasperfumadasenpequeñosrecipientesa partir de la de-tecciónde constituyentescaracterísticoscomosonlosterpenosy susderivados.

2. INVESTIGACIONES SOBRE ELANÁLISIS DE LÍPIDOS

El inicio de las investigaciones de residuosorgánicosestuvoinevitablementemarcadopor la au-sencia de técnicas analíticas sensibles, y sebasómu-

chas~‘ecesen la determinacióndelas propiedadesfi-sicasde esosresiduosusandopruebassimplescomoel punto de fusión o medidas de solubilidad. El pro-cesohacia una identificación precisade los residuosestuvo mediatizadopor la inherentecomplejidaddelas composicionesde las sustanciassometidasa in-vestigación,y complicadaaun máspor los efectosdelpasodel tiempoy los procesosdegradativos.

A pesarde las limitacionesanteriores,lasprimeras investigaciones consiguieron resultadosbastanteinteresantescomo los aportadospor VonStokar (Evershed1993). quien logró determinarlapresenciade aceitede linazacíl un recipientevikingoy advirtió sobre la iínportancia de examinar los restoscerámicosy trabajarsobre ellos antesde limpiarlosdefinitivamente.

El avancetecnológicoexperimentadoa par-tir de los años60 en el campode la CromatografiadcGasespropicióquea partirde 1976 sepublicaranlostrabajosde Condamin y Formentí (1976) centradosen la investigación de ácidos grasos en cerámicas ar-qucológicas.En concreto,tratabande determinarlapresenciade aceite de oliva en un ánforaromana,yello lo consiguierona partir de la identificacióndelos ésteresmetílicosde los ácidosgrasosmáscaracte-rísticosdedichoaceite.

En concreto, para llevar a cabo la investiga-ción trabajaronsobrecuatroposibilidades:aceite deoliva como referencia,fragmento de un ánfora quepor su forma y origenpodríahabercontenidoaceite,fragmentosde unalucernagalo-romanay fragmentos

de un ánforarecuperadade un horno y que no debiócontenersustanciaalguna.

En el caso del ánfora con posible contenidodc aceitesc estudiósu parteinternay externa,así co-mo la tierra que estuvo en contacto con ella. Los re-sultadospusieron de manifiesto la presenciaabun-dante de ácidos grasoscaracterísticosdel aceite deoliva en la pared interna, mientrasque en la paredexterna y en la tierra su existencia era mínima. El es-tudio de la lucerna galo-romana se llevó a cabo paracontrastarla efectividadde la metodologíaempleadapuestoque se conocíael uso dado a eserecipiente.Finalmente,el áíifora procedentedel hornoaportóungradientede concentraciónde ácidosgrasosinversoal obtenido en la otra ánfora, es dccir. casi ausenciatotal de ácidos grasos en su interior como cabría es-perarseen un recipientequeno fueusado.

En 1978 son presentadospor Rottlánder(Rottlitndery Schlichherle1978) los primerosresul-tados obtenidosen la Universidadde Tílbingen enanálisisde contenidos.En ellos, ademásdel análisisde recipientes arqueológicos, se incluyen análisisquímicos de los sedimentosquelos rodean, deresi-

ANÁLISIS DE INDICADORES BIOQU MICOS DEL CONTENIDODE RECIPIENTESARQIJEOLGICOS 283

duos de comidaactuales,y análisis óptico de restosvegetales(semillas)mediantemicroscopio.Así mis-mo se experimentó con la temperatura de descompo-sición de sustanciascomunesen alimentoscomo elalmidón, la celulosa y las grasas, con el fin de esta-blecersusvariacionescon loscambiosdetemperatu-ra.

La investigación se dividió entre cuatro ya-cimientospertenecientesal Neolítico Final de Cen-trocuropa (50004000 a.C.). y dos yacimientosaun-flaciensesalemanes(32000 a.C.),siendouno de ellosuna cueva. En ambos casos las técnicas utilizadasfueron la Cromatografia de Gases (a partir de los és-teres metílicos de los ácidos grasos) y la Cromatogra-fia en CapaFina. En los fragmentosde recipientescorrespondientesal grupo de los cuatroyacimientosneolíticosfueron identificadosrestosde grasade le-che,grasadebuey y aceitede semillasdiversas.

En el casode los yacimientosauriflacienses,en el primero de ellos se detectóácido oleico en unhogarjunto a restosde huesosquemados.La inter-pretaciónpropuestapor los investigadoresapuntabaala posibilidadde unacorrespondenciaentreeseácidoy el aceitedesprendidode los huesosquemados(pro-bablementerenos).En el yacimientoen cuevase re-gistró un alto porcentaje de ácido cerótico, presenteen las glándulassebáceasde todoslos mamíferosconpelo,junto conel lanosteroly alcoholcerilico. A par-tir de aquí se propuso, no sin reservas, que tales pa-tronescorrespondíana las pielesquedebieroncubrirel suelo de la cueva.

Junto al empleode Cromatografiade CapaFina, Rothschild-Boros(1981) introdujo la aplica-ción de otra técnicaal trabajo arqueológico:la Cro-matografia Líquida de Alta Resolución (I-IPLC). Tra-bajandocon ambastécnicasestudióun grupo de án-forasdel siglo V de SeholaPraeconumque dividió encuatrotipos: jarrasmicáceasde Anatolia, ánforasdeGaza, ánforasnorteafricanas,y ánforasno identifi-cadasaunquetambiénprocedentesdel MediterráneoOriental.De todoslos tipos sóloel primeroaportóre-sultadosconcluyentesya que la presenciade triacil-gliceroles,ácidosgrasoslibres y esterolessugirió elcontenidode una sustancialipídica, que el análisispor HPLC concretóen aceitede oliva. Estaseviden-cias, junto a la forma y tamañoreducidosdel reci-piente llevaron a esta investigadora a proponer unungúento como contenido del mismo.

En 1985 Patrick et al. publicaronlos resul-tadoscorrespondientesal yacimientocosterode Kas-teelberg,Penínsulade Vredenburg,en la regióndelSuroestedel Cabo. Suráfríca.Sus investigacionesseenmarcaronen un proyectomásamplio, encaminadoa la comprensión de las estrategias de explotación del

medio en la citada región. En un porcentajeimpor-tante de fragmentoscerámicosse descubrióun resi-duo marrónque pasó a ser analizadopor Cromato-grafia de Gases estudiando los ésteres metílicos delos ácidosgrasos.Lo más interesantedc los resulta-dosaportadosfue la identificacióndel ácidonervóni-co cuya presenciasuponíaun posible contenido dcorigen marino en los recipientes. Por otra parte, laalta recuperación de huesos de foca en el yacimientoles llevó a trabajar experimentalmente con muestrasde tejidosde foca conel objetivo de conseguirrepro-ducir el mismo tipo de residuoen un recipientemo-derno mediantesu calentamiento.Los datos obteni-dos en la composiciónde ácidosgrasosfueron muycoincidentescon aquellosregistradosparala muestraarqueológica.La conclusiónquese desprendióde to-do ello fue quecarnede animal marino,posiblemen-te foca, estuvosiendohervidaen recipientesceram¡-cos.

Siguiendo la metodología de Condamin yFonnenti. Lecarpentierel al. (1987) estudiaron elcontenidograsode unaánfora Dressel20 de la villaGalo-Romanade GrandLoou, Roquebrussanne,Var(siglo II a.C.),junto condosfragmentosde cerámicaque probablementesirvieron para la cocción de ali-mentos. Además, como elementosde comparaciónrealizaron también análisis de aceite de oliva y demantecade cerdo, realizándosetodoslos análisisporCromatografia de Gases empleando los ésteres metí-licos de los ácidos grasos. Teniendo en cuenta el me-tabolismo de las bacterias y los procesosde degrada-ción químicay bioquímica a los que son sometidoslos ácidos grasos por la cocción, llegaron a concluirque el ánforacontuvoaceitedeoliva, y que los frag-mentos cerámicos indicaban la utilización del aceitedeoliva en la preparacióny cocciónde alimentos,

Retomando la investigación iniciada en1978 por Róttlanderpuedendestacarsesusdostraba-jos publicadosen 1990. El primero de ellos referidoal estudio del contenido de un recipiente fabricado enmármol (Róttlander1990a),y el segundoconun ma-yor carácterexperimentaly destinadoa ponerde ma-nifiesto la efectividad del análisis de ácidos grasos(Róttlander 1 990b).

El recipientede mármolpcrteneceal BronceAntiguo y procedede las Islas Cicladas (3200-2700a.C.). Como en otros casos, las técnicas utilizadasfueron la Cromatografia de Capa Fina y la Cromato-grafia de Gasesmediantela conversiónde los trigli-céridosen los metil ésteresderivadosde los ácidosgrasos.Los resultadosindicaron que el perfil dc losácidosgrasosdel recipientese correspondíaconel delasgramincas,derívándosede ello que la cervezapo-dnahabersidoel contenidodel mismo. Porotra par-

284 MARíA LUISA CAÑABATE GUERREROY ALBERTO SÁNCHEZ VIZCAÍNO

te. la presenciade colesterolfue atribuidaa unacon-taminación posterior al abandono del recipiente,

El segundo trabajo es una defensa a ultranzade los ácidos grasos como indicadores de contenidosfrentea otros comolos carbohidratosy lasproteínas.

El razonamiento que soporta esta posición de privile-gio de los ácidos grasos es su estabilidad a lo largodel tiempo y su resistenciaal calor (Hasta 4000C enatmósferade helio). Asimismo, como resultadode sutrabajose hacereferenciaa la elaboraciónde unaba-se de datos en la que se incluyen cromatogramas dereferenciade lípidos de alimentosantiguosy actua-les, asícomode aquellostransformadospor el proce-so de preparación.

Aunqueya desde1985 el Dr. R. Evershedysus colaboradores venían trabajando en el análisis deresiduosorgánicos,no será hasta 1990 cuandoél yotrosinvestigadorescomo1. Goady C. Heron,afron-ten la investigaciónde esos residuosen recipientescerámicos arqueológicos.

La primera aportaciónde sus investigacio-nes consistió en definir una nueva metodologíadetrabajoa partirdel análisisdemuestrasde cerámicasaltomedievales prodecentes de un conjunto de yaci-mientos situadosen el Valle del Nene,Northamp-tonshire,ReinoUnido (Evershedet al. 1990). La in-novación consistió no sólo en la mejora del instru-mental utilizado en la Cromatografia de Gases y enla Cromatograifiade Gases-Espectrometriade Masas,sino tambiénen el procesode tratamientoy extrac-ción de la muestra.En lugar de trabajarcon loséste-res metílicos de los ácidos grasos se 0pta por susderivadossilanizados,procedimientoésteque ha re-sultadosermássatisfactoriotantoparael procesodeanálisis, como para la interpretaciónde los resulta-dos al obtenerse más información. No obstante, paraqueéstoseaposiblees necesariocontarconun inyec-tor On-columnen el cromatógrafode gases,lo cualno es lo comúnen dichosaparatos.

Siguiendoen esalínea innovadora,el mis-mo grupo de trabajoafrontóel problemade losefec-tos de la migraciónde los lípidos del sueloy su in-fluencia sobre los residuosde los recipientesentena-dos(Heron et al. 1991).Se tratasinduda de una in-teresante investigación porque hasta el momento elproblemade los efectospostdeposicionaleshabíasidotratado en poca profundidad. Con la metodología de-finida anteriormentey sobrerecipientesde la mismazona se abordó el análisis tanto de cerámicas comode los sedimentosa ellos asociados.Los resultadosmostraronqueenla mayoríade los casossepodíaes-tableceruna diferenciacualitativa y cuantitativaen-tre los lípidos del suelo (procedentesde la putrefac-ción de las plantasy de los microorganismos),y los

lípidos absorbidospor el recipientedurantesu uso.Por otra parte, la identificación en el extrac-

to lipídico total de compuestosalquilicos de cadenalarga (nonacosanoy derivadosoxigenados)caracte-rísticos de las ceras epicuticularesde las hojas deplantassuperiorescomo las pertenecientesal géneroBrassicaoleracea, pusieronde manifiesto el consu-mo de este tipo de vegetales (Evershedet al 1991),principalmenterepollo y nabo,en épocamedieval en

Gran Bretaña.Otro campode actuacióninteresantedentro

del análisis de lípidos, por las implicaciones en el ni-vel interpretativo, es el de los procesos de degrada-ción de los ácidos grasos. De nuevo, Evershed el al?(1992) afrontaroneste problemacon una relación yexplicación de los efectos de dichos procesos, a saber,hidrólisis,oxidacióny degradaciónmicrobiológica.

La variación dc la distribución de los lípidosen diferentespartesde recipientesde distinta tipolo-gía ha sido también tema de estudio por el citadogrupode investigadores(Charterseta?. 1993).Man-teniendola metodologíay la zonade estudio se anali-zaron 62 recipientes (reconstruidos) tomando lasmuestras en la base, cuerno y borde, Se pudieron ob-servar variaciones significativas en el contenido delípidos dentro de cadarecipientesegún la zonademuestreo,lo cual es valoradocomo un elementoaconsideraren la técnicade muestreoactual, Asimis-mo esasvariacionespuedenser tenidasencuentaco-mo un criterio parala clasificaciónde los recipientesen función de su uso.

3. LOS LiPIDOS COMOINDICADORES BIOQUÍMICOS

Del grupo de indicadoresbioquímicossus-ceptiblesde apodarinformaciónarqueológica,elegi-mos para nuestro estudio a los lípidos. El conoci-mientode suscaracterísticasy propiedadesquímicas,asícomode los procesos degradativos que les puedenafectar, constituye un paso previo a cualquier investi-gación que tenga a los lípidos como protagonistas.

Bajo el nombre genérico de lípidos se englo-ba un conjunto dc moléculas presentes en las grasastanto de origen animal como vegetal, y queconstitu-ven una parte muy importante de la dieta humana. Setratade unamezcla complejade ácidosgrasoscarbo-xílicos. esteroles,acilgliceroles,etc.,que tienencomocaracterísticasprincipalesel ser insolublesen agua,lo que favorece su permanencia en el lugar dondefueron depositados. y ser solubles en disolventes or-gánicoscomoéter, cloroformo,etc.Todoslos lípidosestán constituidos mayoritariamente por carbono, hi-

ANÁLISIS DE INDICADORESBIOQUIMICOS DEL CONTENIDODE RECIPIENTESARQUEOLÓGICOS 285

drógeno y oxigeno, y en menor medida por fósforo ynitrógeno(Aurandeta?. 1987).

3.1. Composición delos lípidos

Los lípidos de mayorinterésen el campodela investigación arqueológica son:

3.1.1. AcidosgrasosLa mayoría son ácidos grasos monocarboxi-

licos de cadenalineal, distinguiéndoseunosde otrosen la longitud de la cadena y en el grado de insatura-ción, esdecir, en lapresenciay númerode doblesen-laces.La mayoríade los ácidosgrasospresentesen lanaturalezaposeenun númeroparde átomosde car-bono en su estructura,oscilandoel númeroentre4 y30, aunqueácidosgrasoscon más de 20 átomosdecarbonono sonmuy frecuentes(Fig. 1).

Los ácidosgrasosmás comúnmenteencon-tradosen losfragmentoscerámicosson:

- Ácidos grasos saturados

C14:O Ácido miristicoC16:O Ácido palmíticoCIS:O Ácido esteáricoC20:O Acido araquidico

CH,.<CH2).2-COOHCH,.<CH2)~-COOHCH3-<CH2)..COOHCH,-<CH2),..COOH

- Ácidos grasosinsaturados

CH~-(CH2)4-CH=CH-(CH2),-COOHCH,-(CH.).-CH=CH-(CW),-COOH

3.1.2. AcilglicerolesSon componentesabundantesde grasasy

aceitestantodeorigenvegetalcomo animal,y se for-man poruna reacciónde esterificaciónentreel glice-rol y los ácidosgrasos.Existenvariasclasesen flm-ción del tipo y númerode ácidosgrasosqueconten-gan en su estructuray se denominangeneralmente:monoacilgliceroles,díacilglicerolesy tríacilgliceroles(segúnqueel glicerol estéesterificadocon uno, dos,o tresácidosgrasos).

3.1.3. EsterolesLos esteroles son alcoholes de alto peso mo-

lecular presentesminoritariamenteen la fracciónin-saponificablede las grasas.Son insolublesen aguaysolubles en los disolventes comunes de las grasas. El

C16: 1 Ácido palnaitoleicoC18:1 Ácido oleico

colesterol es el esterol más abundante en los anima-les, está presente en las células y tiene muchas e im-portantes funciones biológicas. Por el contrario, elcampesteroly el sitosterol, son los esterolesmásabundantesen las plantas.La detecciónde algún es-terol, algo que resultarelativamentedificil dada subaja proporción, nos puede orientar acerca del tipo degrasa asociada con cl contenido del fragmento.

3.2. Conservacióndel materiallipídico

El grado de conservación de los lípidos pue-de depender en gran medida detres factores:

3.2.1. Las condicionesde enterramiento.Condicio-nes homogéneasa lo largo del período de enterra-miento favorecenla conservación.Por el contrario,acusadosy continuoscambiosmedioambientalestie-nenunaincidencia negativasobreella.

3.2.2. El materialcerámico.Debido a las característi-casde la matrizarcillosade las cerámicas,los lípidosquedanatrapadosen ella, permaneciendoprotegidosde agresionesdegradativasexternas(Heron et al.1991).

3.2.3. Carbonización. Cuando los tejidos orgánicosse carbonizan a baja temperatura, la actividad decualquier microorganismopresenteen esos tejidosdisminuyey las superficiesexternasse fusionanpro-porcionandouna barreracarbonizadacontra el ata-quemicrobiológico,ello es debidoa quelos microor-ganismossonincapacesde digerir el carbén.(Evans1993: Needhan y Evans 1987; Evershed 1993). Deuna manera más simple se podría decir que el efectofinal es la formación de una especie de vesículas enlas que el material lipídico permaneceintacto hastael momentoen quese rompenparasuanálisis.

33. Procesosdegradativosy decontaminación

Como se ha mostradoantes,los lípidospre-sentanunascaracterísticasque favorecensu eleccióncomo indicadores bioquímicos, no obstante, hay queteneren cuentaun conjuntode procesosdegradativosy/o de contaminaciónque puedentener lugar en lamatriz de enterramiento.

3.3.1. En condicionesnormalesno se sueleproducirmigración entre el material cerámico y la tierra conla queestáen contacto(Heron et al. 1991). No obs-tante,sería convenientesiempreque sea posible, ycomo medidadecontrol,analizarlatambién.

CH3 -CH2 -(CH2)0 -CH2 -COOH

LiGrupo

cadenalineal de carbonos Carboxalo

Figura1.-Estructura química general de un ácido graso. 3.3.2. Reutilizacióndel recipiente.Es éstaunaposi-

286 MARIA LUISA CAÑABATE GUERREROY ALBERTO SÁNCHEZ VIZCAiNO

bilidad quedebeser tenida en cuentay queesdificilde detectar. No obstante, la presencia simultánea decompuestosexclusivosde ciertas especiesanimalesovegetalespodria indicar la reutilizacióndel recipien-te.

3.3.3. Cambiosquímicosproducidospor procesosde-gradativosen la materiaorgánica.El conocimientode los procesos degradativos que pueden tener lugaren las sustancias orgánicas es de gran importancia ala hora de interpretar los datos que se desprenden delos análisisquímicosde los restosarqueológicos.Losprincipalesprocesosdegradativosson los siguientes(Evershedel al. 1992):

— Hidrólisis. Este proceso,provocadoporla humedad, temperatura, enzimas y diversos micro-organismos.producela rupturadel enlaceéster,dan-do lugar a La liberación de los ácidos grasos que for-man partede los acilgliceroles.A efectosde inter-pretación, la hidrólisis produciría una alteración delas proporcionesrelativasde ácidosgrasosy acilgli-ceroles.

— Oxidación. Ciertos grupos funcionalespresentesen los lípidos sonparticularmentesensiblesa la oxidación.Entreestosgruposencontramosprin-cipalmentelos doblesenlaces,y en consecuencia,losácidos grasosinsaturadossufrirán en mayor exten-sión esteproceso(Evershedel al. 1992),de ahí queresultedificil encontrarácidosgrasosconun númerode insaturaciones superior a una. Por tanto serian losácidos grasoscon una insaturación.como el ácidooleico (C18:1). los que se podrían detectar en recI-pientescerámicos.Este hechoes importanteporquela variaciónen la concentracióndeesteácidoproba-blementepuedareflejar el tipo dealimentodeposita-do en cl recipienteasí como el nivel de conservacióny/o degradaciónexperimentadopor el material lipí-dico.

— Degradaciónmicrobiológica. La materiaorgánicaenterrada,a menosqueestéprotegidade al-guna forma, puedesufrir procesosdegradativospormicroorganismosactivos en la matriz de enterra-miento.La poblaciónde microorganismos,encondi-cionesacróbicas,estariainfluida por las condicionesfísicasdel enterramiento,p.ej.. clima, gradode airea-ción, humedady pH.

— Contaminaciónlipídica post-excavación.Un tipo de contaminación,que no tiene un origenbiológico. surgedel almacenamientodc las ínuestrasen plásticos.Las sustanciascontaminantesproceden-tes de este tipo de almacenamientoson los ptalatos.fácilmente identificablespor Cromatografíade Ga-ses-Espectrometríade Masas. Otro modo muy co-rriente de contaminaciónprovienede los lípidos dela piel introducidosa travésde la manipulacióndelos artefactos,de ahí la importanciade su correctoal-macenajey transportehastael laboratorio.

4. ANÁLISIS DE UN RECIPIENTECERAMICO POR CROMATOGRA-HA DE GASES-ESPECTROME-TRÍA DE MASAS

En 1993 se llevó a cabo una excavacióndcurgenciaen el yacimientoromanode PuenteLa Ollaen Martos, Jaén (siglos 1-N/). En el transcurso dc laintervenciónsc recuperóun fondo de cerámica co-mún de clasificacióntipológica incierta perocon ca-rácter de contenedorde uso doméstico (mitad delsiglo II) (Foto 1). El espacio en el que apareció pare-ce correspondera un exterior no cubiertoqueestaríafuncionandocomo patio situadoeíitrc las tres zonasprincipalesde la villa: edificio residencial,complejotermal y áreasde trabajo. Los motivos queconduje-ron a suselecciónfueron:

— Al serel fragmentoque se analizael fon-do de un recipiente.existe una mayor seguridaddecontactocontinuocon el líquido o sustanciaque ensu momentopudieracontener,

— Por otra parte. siendo un recipientedecerámicacomúnesde suponersu utilización en fin-cionesdomésticasy. por tanto,ello incidiría aúnmásen la posibilidadde identificaralgúncontenido.

Condicionesexperimentales

Tras limpiar el fragmentode la tierra adhe-rida a él, se recuperanmediantesu raspado2 gramosdc ¡nuestrade su interior. A partir de aquí la muestradebesersometidaa un doble procesoantesde su in-veeción en el cromatógrafo:extracción;‘ derivatiza-clon.

~fl 4.1.

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ANÁLISIS DE INDICADORESBIOQUÍMICOS DEL CONTENIDODE RECIPIENTESARQUEOLÓGICOS 287

Figura2.- Croniatogramalotal dc Iones del fraguiento cerámico.

4.1.1. ExtracciónLos 2 gr. de muestra se extraen dos veces

con unamezcla de cloroformo:metanol2:1 (y/y) du-rante30 minutoscon ultrasonidos.A continuaciónsecentrífuga la muestra a 3500 r.p.m., y el líquido so-brenadantese decantaen un matrazde fondo redon-do y se evapora a presión reducidaen un rotavapor

(Evershed et aL 1990).

4.1.2. DerivatizaciónLa derivatización consiste en transformar

los ácidosgrasospresentesen la muestraen susco-rrespondientesésteresmetílicosparaconseguircom-puestos menos polaresy térmicamenteestablesyaque. de no ser así, no sería posible su análisis porCromatografiadeGases.

La transformaciónse realizade la siguientemanera (Evershedel al. 1990): el material extraídose trata durante una hora a una temperatura de 70 0Ccon 1.5 ml de unamezcla al 5% (y/y) de ácidosulfú-rico concentradoen metanol.A continuaciónse dilu-ye con 5 ml de aguadestiladay se extraetresvecescon 2 ml deéteretílico en cadaextracción,obtenién-dose los ésteresmetílicosde losácidosgrasospresen-tes enla muestra.Trasla evaporacióndel éteretílicobajo una corriente de nitrógeno, la muestra se disuel-ve en 0.5 ml de hexano y ya queda lista para la in-vección de l ~tIen el cromatógrafo.

4.1.3. Cromatografiade Gases-EspectrometríadeMasasPara el análisis se ha empleado un cromató-

grafo Hewlett-Packard5890A acopladomedianteunainterfase a un espectrómetro de masas. La muestra seintroducea travésdeun inyectorSplit-Splitlessa unatemperatura de 280 0C en una columna capilar demedí siliconade 25 cm x 0.2 mmde diámetrointer-no. Se utiliza helio como gasportador. El programade temperaturaempleadocomienzaa 80 0C y llegahasta 320 0C a razón de 10 0C por minuto, mante-niéndoseal final el hornoa 320 0C durante10 minu-tos.

4.2. Estudio e interpretación de los resultados

El cromatograma obtenido (Fig. 2) aportauna interesanteinformaciónacercadel contenidodelrecipiente.La identidadde cadauno de los picos queaparecenen él se determinaa travésdel estudiodesus espectrosde masas.Los espectrosde masasnosinforman del tipo de iones fragmentados en los quese ha dividido cadauna de las moléculasregistradasen el cromatograma.Cada molécula se fragmenta deun modo característico en función de que el tipo deenlaces que haya en su estructura scan más o menosdébileso que se encuentrencercanosa determinadosgmposfuncionales; o bien segúnciertasreglascom-

4. BES

3-BES

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DIOCIILNAIJIO

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MARIA LUISA CANABATE GUERREROY ALBERTO SÁNCHEZ VIZCAÍNO

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Figura 3.- Espectros dc Masa de los ácidos grasos saturados. A: .Xcido Palmítico. B: Ácido Esleárico,

plejas que se han formulado a partir de estudios concompuestosmodelo. En definitiva, cadaespectrodemasas se puede considerar como la huella dactilar decadaestructura.

En nuestrocaso,dado quehemos transfor-mado los ácidosgrasosen susmetil ésteresderivadospara poder analizarlospor Cromatografíade Gases,sc puedeobservaren todos los espectrosde masasuna señal a núz=74, correspondienteal reagrupa-mientode MacLafferty propio de los ésteresmetílicos(Christic 1989). En la mayoríade ellos tambiénestápresenteel ión Molecular M~ que es el queprovienedirectamentede la moléculapadrey nosda ideadelpesomolecular de la misma, aunqueen otros casosestepico tieneunaabundanciatan escasaqueno lle-ga a registrarse.En las figuras 3 y 4 se representanlos espectros de masas de los ácidos grasos más inte-resantes y representativos para este estudio,

Lo que primero se desprende de los resulta-

dos obtenidoses la elevada proporción de ácidosgrasosinsaturadospresentesen la muestra(Cl6:l yC18:1)(Tabla 1). Estonosda una ideade las buenascondicionesde conservacióna las que ha estadoso-metidoel fragmentocerámicoya que,comose ha co-mentadoen un apartadoanterior, los ácidosgrasos

ÁCIDOS GRASOS ]‘ORCIINí’AJE

C14:t) 3.77%

Cl5:0 1.88%

C16:I 4.90%

C16:0 13.98%

C17:0 1,70%

CIS:l 16.39%

CIS:0 8.67%

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Tabla 1.- Principales ácidos grasos detcctados en el extracto.

ANÁLISIS DE INNCADORESBIOQUTIMICOS DEL CONTENIDODE RECIPIENTESARQUFOLOGICOS 289

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Figura 4.- Espectros de Masas de los ácidos grasos con una ¡osaluracién. A: Ácido Palrnitoleieo, 13: Ácido Oleico.

con dobles enlaces serian los que sufrirían más fácil-mente la oxidación, reduciéndose este proceso si lascondiciones de enterramiento han sido favorables.

Para valorar el posible grado de contamina-ción postdeposíeional de la muestra se ha realizadotambién un análisis por Cromatografiade Gasesdela tierra que se encontraba en contacto con el recI-piente, no detectándose ácidos grasos en su extracto.lo que confirma que no se ha producido migración decomponentes lipidicos entre el fragmento y la tierraen contacto. Por otra parte, se ha detectado en el cro-matogramaun pico que,trasel estudiode suespectrode masa (caracterizado por una señal intensa a m/z=149), nos lleva a determinar la presencia del dioctilptalato procedente de las bolsas de plástico utilizadasen el almacenaje.

De una manera global, lo primero que sedesprendedel estudiodel cromatogramaes queesterecipientese ha utilizado comocontenedordealgún

tipo de grasa animal o vegetal debido a la detecciónde ácidos grasos en su extracto. Un estudio más por-menorizado de esos ácidos nos ayudará a determinarconmasprecisiónel contenidodel recipiente.

Lo primero que llama la atención es la altaproporciónen la que se encuentrael ácidopalmito-leico (CIÓ: 1). Este ácido normalmente no está pre-sente en los extractos de los fragmentos cerámicos y.cuando lo está, se detectaen muy baja proporción.Asimismo, no forma parte del conjunto de ácidosgrasoscaracterísticosde las grasasvegetalessiendo,por el contrario, propio de las de tipo animal (Gun-stoneet al? 1986). Del estudio de las proporeiones delos diferentesácidos grasosen los distintos tipos degrasas de origen animal, podríamos concluir que loquecontuvoel recipientefue algún tipo de productolácteo. Lasclasesde ácidosgrasosencontradosen elextractocoincidencon los quecomponenesetipo degrasasanimales. Aunquela constatacióndeestetipo

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290 MARIA LUISA CAÑABATE GUERREROY ALBERIO SÁNCHEZVIZCAINO

de contenidono ha sido muycorrienteen materialesarqueológicos,podemoscitar como precedentela in-vestigaciónrealizadapor Rottlándery Schlichtherle(1978) sobreuna seriede fragmentoscerámicospro-cedentesde un contextoneolíticoalemán.

5. CONSIDERACIONESFINALES

La presente investigación ha pretendidomostraruna metodologíageneralde trabajo para re-cipientesarqueológicos.Se trataríaen definitiva deuna primera fase de investigación que debe ser cu-biertade la maneramáscompletaposibleporquedenada serviríapasara estudiosmás amplios si no secuenta con una base de partida sólida. A partir deaquí las posibilidadesde estetipo de investigaciónvan másallá de la íneraidentificaciónde un conteni-do. Si bien, a veces, la excepcionalidaddel mismopuedejustificar por sí solaestudiosaisladosde reci-pientes,lo ideal, y lo quedesdeaquí se defiende,esel inicio de análisis de grupos de fragmentos perfec-lamentecontextualizadosy la integraciónde los re-sultadoscon aquellosotros obtenidostanto en cera-mícascomosobrepavimentosy suelosde ocupación.

Incidiendoen lo queya sedecíaal principiode este artículo, los análisis de indicadores bioquííni-cosde contenidosen recipientescerámicos,los análi-sisquímicosde pavimentos,la distribuciónespacialy

la tipología del material arqueológicodebenir enca-minados,en la medidade lo posible,a una Inejor de-finición de lugaresy áreasde actividad. Muchasacti-vidadesno puedena vecesserprecisadassimpleinen-te por la distribución espacialdcl materialarqueoló-gico, y menosaúncuandoéstees escaso.Desdeestepunto de vista la inclusión de los análisis químicospermitiría salvaren parteesaslimitaciones.De estamanera,la identificación de aceite, vino, derivadoslácteos,asi coínode otrasgrasasde tipo animalo ve-getal,junto con la disposiciónespacialde los reci-pientesy otros materialesarqueológicos,puedefacili-tar la interpretaciónfuncionalde determinadosespa-cios y, a una mayorescala,contribuir a la explica-ción del mismo asentamiento.

Finalínente,otravertienteque inicia estain-vestigaciónconsiste en la valoración del productoidentificadoen unadoble dirección. En primer lugarla recurrenciadel mismoen losgruposde recipientesanalizadosestaría indicando la importanciade eseproductoen la economíadel asentamientoy. en se-gundolugar, se podría inferir su carácteralóctono oautóctono, lo que podría ser de gran ayuda para lasinvestigacionescentradasen las rutasy redesde in-tercambio.

.4gradecínuíentosDeseamos expresar nuestro agradecimienlo a José Luis

Sanano x Joaquín Zafra, directores de la excavación arqueologíca deurgencia del yacinsienlo de Puente La Olla.

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