The determination of domesticated animal species from a Neolithic sample using the ELISA test

This is a report on the successful application of Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) in archaeozoology, particularly for the taxonomic determination of severely fragmented bone material from archaeological contexts of the locality (Czech Republic) dated to the Central European Neolithic period (approx. 5500–4500 BC). Physical, chemical and biological features of soil deposits in the sites examined are the likely cause of the crumbly consistency of the bone material supplied to the laboratory. These factors dwarfed the ratio of specimens determinable by their physical morphology to 28%, thus limiting the reliability of inferences on the character of the economy practiced in the excavated sites. The mass spectrometric approach is the suitable standard for ancient protein investigation, but the high financial requirements prevent practical adoption of the method for fast and routine identification of bone fragments. One way to more easily and cheaply differentiate the taxons of domestic animals on the basis of bone chips is the ELISA test. In the past, experiments trying to improve the unfavourable ratio by a protein radioimmunoassay (pRIA) method yielded positive results. However, similar outcomes can be achieved by commercially available and therefore less laborious ELISA kits that were originally designed for use in inspections of the food industry.

RésuméCet article met en avant l’intérêt de l’outil Elisa (acronyme de Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay) pour l’archéozoologie, en particulier pour la détermination taxinomique des restes de faune fortement dégradés. Il est appliqué au site archéologique de Molitorov (République tchèque), occupé au cours de la période néolithique (approximativement, 5500–4500 avant notre ère). Les conditions physiques, chimiques et biologiques défavorables du milieu d’enfouissement sont à l’origine de l’aspect friable des restes osseux mis au jour sur ce site. Dans le cadre d’une analyse archéozoologique classique, cette forte dégradation a pour conséquence un taux de détermination très faible (28 % des restes), diminuant ainsi la fiabilité des interprétations formulées sur les pratiques d’élevage néolithiques. Le test immunologique Elisa, qui est destiné à détecter ou à doser une protéine dans un liquide biologique, nous a permis de déterminer à l’espèce des fragments osseux de façon plus simple et moins onéreuse qu’avec la méthode de spectrométrie de masse, utilisée de façon standard pour l’identification des protéines anciennes. Cette dernière ne se prête, en effet, pas à la mise en place d’un dispositif de détermination systématique des restes de faune. Par le passé, des tentatives pour améliorer le taux de détermination à l’aide d’une protéine radio-immunologique (pRIA technique) avaient fourni de bons résultats. Toutefois, des résultats similaires peuvent être obtenus par le biais des kits Elisa, disponibles dans le commerce et plus simples d’utilisation, qui ont été conçus à l’origine pour les contrôles dans l’industrie alimentaire.