Международная команда исследователей определила, как бактерии расщепляют водоросли, превращая их в ценный источник энергии для морской пищевой цепочки.
Водоросли – основа водной экосистемы. Они хранят больше углерода, чем все наземные растения. Бактерии расщепляют водорослевые углеводы, превращая их в энергию для других организмов. До этого момента химические процессы в основе разложения растений были неизвестны. Теперь международная команда ученых определила весь путь распада важного полисахарида, сообщает eurekalert.org. В процессе участвует большое количество ферментов. Исследователи определили их биохимические функции. Это позволит использовать водоросли для производства разных видов сахара и, в будущем, биопластика. Конечная цель – получить экологически дружественную циркулярную экономику, максимально использующую возобновляемое сырье.
Исследование было проведено под руководством сотрудников Университета Грайфсвальда, при участии специалистов из Венского технологического университета, Института морской микробиологии Макса Планка, Бременского университета и нескольких других организаций. Выводы проекта представлены в Nature Chemical Biology.
«Для использования водорослей необходимо расщепить их большие молекулы, — объяснил Кристиан Станетти из Венского технологического университета. – Это – сложный процесс, но, к счастью, с ним успешно справляются определенные бактерии».
Ученые определили, как формоза агарифила (Formosa agariphila) разлагает полисахарид улван, производимый водорослью ульвой и составляющий до 30% ее сухой массы. В мнгоэтапном процессе участвует 12 ферментов.
«Нашей задачей было определить, как выглядят получающиеся элементы, используя ядерную магнитно-резонансную спектроскопию и масс-спектрометрию, — сказал Станетти. – Несколько продуктов распада выглядели не так, как мы предполагали. Это указывает на использование бактериями химических каналов, которые мы не рассматривали».
Команда определила, какие ферменты используются для соответствующих шагов.
«Теперь мы не только понимаем принцип действия микроорганизмов. Появился доступ к инструментам, содержащим спектр новых биокатализаторов, открывающим возможности использования сложных морских полисахаридов», — сказал профессор Уве Борншойер из Университета Грайфсвальда.
Переработка водорослевых полисахаридов – углеродно-нейтральный процесс. Он может заменить сырье, получаемое с помощью ископаемых ресурсов.
Источник: https://pronedra.ru/uchenye-opredelili-bakterialnyj-mexanizm-rasshhepleniya-vodoroslej-396949.html
