你可能喜欢或不喜欢它们，但几乎每个人都知道它们:赤霉病藻(Fucus vesiculosus)等褐藻，杏耀网站俗称狸藻(bladderwrack)，生长在整个德国海岸。像大囊藻或马尾藻这样的巨型海藻沿着海岸紧密地生长在一起，但也可以形成从西到东覆盖大西洋的漂浮聚集物。一些生态学家把这个多产的生态系统看作是陆地上热带雨林的海洋对应物。在这些藻类森林中，大量的二氧化碳被储存，使它们成为全球碳循环的重要组成部分。

 

马克斯·普朗克海洋微生物研究所的安德烈亚斯·西歇特博士致力于研究褐藻是如何成为如此好的碳汇的:“藻类生物量的主要成分是它们的细胞壁——一个由蛋白质和长链糖组成的紧密网络。当藻类死亡时，我们实际上对海洋中藻类生物量的命运知之甚少，例如，哪些化合物会快速或缓慢地降解”。

 

公司和灵活

 

大西洋海岸不是一个舒适的栖息地。潮汐、风和海浪要求这种恶劣环境的居民做出特别的适应。褐藻形成了一种特殊的细胞壁结构，使它们既坚固又灵活，使植物能够成功地经受住大电流和大浪。细胞壁的主要成分是岩藻多糖，一种长链糖，约占藻类干质量的四分之一。褐藻多糖可能调节细胞壁的含水量，保护褐藻在低潮时不干燥。

 

马克斯普朗克海洋微生物研究所(Max Planck Institute for Marine Microbiology)和不来梅大学(University of Bremen)海洋环境科学中心(MARUM)的海洋糖生物学研究小组的科学家分析了这种糖在褐藻长期降解过程中扮演的角色。在他们的研究中，他们与来自麻省理工学院、格赖夫斯瓦尔德大学和维也纳大学的同事合作。该研究的第一作者、马克斯普朗克海洋微生物研究所的Andreas Sichert在2020年5月发表在科学杂志《自然微生物》上，他说:“我们已经知道，微生物群落对岩藻多糖的水解要比其他藻类多糖慢，因此岩藻多糖可能充当碳汇。”“通常情况下，多糖是细菌最喜欢的能量来源，但为什么岩藻多糖几乎不能消化仍不清楚”。

 

只有专家才能降解这种糖

 

到目前为止，对岩藻多糖的降解途径还只是部分了解，但很明显，它们涉及大量的酶，这些酶要么分布在微生物群落中，要么存在于高度专一的个体细菌中。来自不来梅的科学家检验了后一种理论，并分析了属于Verrucomicrobia门的小扁豆属的新分离细菌。即使是分离这些小扁豆菌也是一个挑战。麻省理工学院的克里斯托弗·h·科泽特(Christopher H. Corzett)是安德烈亚斯·西歇特(Andreas Sichert)旁边那篇论文的第一作者。

 

研究小组海洋糖生物学的负责人Jan-Hendrik Hehemann说:“我们可以证明，杏耀平台小扁豆获得了一种非常复杂的机制来降解岩藻糖单，它使用大约100种酶来释放糖原——岩藻糖单的一部分。”“这可能是我们所知的最复杂的自然物质生物化学降解途径之一。”然后，岩藻糖通过细菌微室进行代谢，细菌微室是一种蛋白质外壳，保护细胞免受有毒的中间丙烯醛的侵害。“对如此复杂的分解代谢途径的需求支撑了岩藻纲动物对大多数海洋细菌的抵抗，这表明只有海洋中高度特化的生物才能分解这种海藻糖，”Hehemann说。“这可以解释环境中藻类生物量的缓慢循环， 杏耀客户端IOS不能下载 ，并表明岩藻类会将碳封存在海洋中。”

 

药理学的潜力

 

科学家们也对岩藻多糖降解酶感兴趣，因为它可能是一种具有药理活性的分子，在凝血方面显示出类似于肝素的作用。“酶片段摘要研究从而帮助描述其结构得到了科学界的广泛关注,因为他们使研究人员能够理解的影响摘要研究和开放这些海洋糖对于生物技术的应用程序,”托马斯·Schweder说,参与大学的微生物学家格赖夫斯瓦尔德。