Forskere finder høje koncentrationer af D-aminosyrer og D-lactat i flodmundings polychaetes

En forskergruppe har opdaget, at høje koncentrationer af D-aminosyrer udover L-aminosyrer er til stede i polychaetes kropsvæv, og at deres sammensætning er artsspecifik.

Ydermere blev der observeret sæsonbestemte forskelle i aminosyrekoncentrationerne i arten af ​​polychaetes, der bebor området Arakawa-flodmundingen, der strømmer ind i Tokyo-bugten. En signifikant stigning i D-lactat blev observeret i den reproduktive periode, hvilket tyder på dets involvering i reproduktive aktiviteter.

Derudover blev det foreslået, at D-lactat er involveret i tilpasning til miljøer med lavt saltindhold, da koncentrationen af ​​D-lactat var højere i polychaetes, der beboede opstrøms områder sammenlignet med dem, der beboede nedstrøms områder. Baseret på disse resultater spekuleres det i, at D-aminosyrer og D-lactat spiller vigtige fysiologiske roller i polychaetes livsaktiviteter, som adskiller sig fra dem, der observeres hos pattedyr.

Yderligere forskning i de fysiologiske og biokemiske aspekter af polychaetes livsaktiviteter, som fortsat lever i anaerobe miljøer, forventes.

Denne forskning blev offentliggjort den 6. marts 2024 i tidsskriftet Scientific Reports.

Ud over L-aminosyrer blev fem slags D-aminosyrer, herunder D-alanin og D-prolin, påvist i polychaetes kropsvæv, og signifikante artsspecifikke karakteristika afhængigt af arten blev identificeret. Det viste sig, at D-lactatkoncentrationen i polychaetes, der udviser reproduktiv sværmeri, såsom Tylorrhynchus osawai og Hediste diadroma, var ti- til hundrede gange højere end hos andre polychaetes.

Især i tilfældet med T. osawai, som dominerer opstrømsområderne, steg D-lactatkoncentrationen betydeligt i reproduktionsperioden.

D-laktat i Tylorrhynchus osawai, der beboede opstrømsområder, var højere end hos individer, der beboede nedstrømsområder. Derfor kan D-laktat være relateret til reproduktive aktiviteter og tilpasning til forhold med lavt saltindhold. D-aminosyrer findes i vid udstrækning i hvirvelløse vanddyr, såsom toskallede og krebsdyr, og spiller vigtige fysiologiske roller i osmoregulering, lav ilttolerance, reproduktion og udvikling.

Polychaetes er annelids, der lever i forskellige miljøer, fra havene til flodmundinger og ferskvandsområder, og er nogle gange en dominerende gruppe. Der er dog begrænsede rapporter om koncentrationen og rollen af ​​D-aminosyrer i polychaetes. Derfor kvantificerede og sammenlignede den nuværende forskergruppe koncentrationerne af frie aminosyrer og laktat, slutprodukterne af anaerob metabolisme, i kropsvævene hos ti arter af polychaeter indsamlet fra otte steder, herunder flodmundinger og indre bugter.

D-aminosyrer blev påvist, udover L-aminosyrer, i polychaetes, og deres sammensætning varierede afhængigt af arten. Desuden blev høje koncentrationer af D-lactat påvist i Tylorrhynchus osawai og Hediste diadroma, og forholdet mellem D-lactat og total laktatkoncentration (D-lactatkoncentration + L-lactatkoncentration) oversteg 98 %.

Især T. osawai, som er fremherskende i flodmundingen af ​​tidevandszonen, der er påvirket af tidevandet, viste en signifikant stigning i D-lactatkoncentrationer i sin reproduktionsperiode. Derudover var D-laktat i T. osawai, der beboede opstrøms områder, højere i koncentration end i dem, der beboede nedstrøms områder. Derfor kan D-lactat være involveret i reproduktive aktiviteter og tilpasning til forhold med lavt saltindhold.

Resultaterne af denne undersøgelse tyder på, at D-aminosyrer og D-lactat spiller vigtige fysiologiske roller i polychaetes livsaktiviteter.

Forskere omfatter Mayu Onozato, lektor; Tatsuya Sakamoto, adjunkt; Takeshi Fukushima, professor; Institut for Analytisk Kemi, Fakultet for Farmaceutiske Videnskaber, Toho University; Atsuko Nishigaki, professor, Yuichiro Osaka, kandidatstuderende; Kenji Okoshi, professor; Institut for Miljøvidenskab, Det Naturvidenskabelige Fakultet, Toho University; Wataru Shinohara, lærer, Chiba Municipal Chiba High School.

Flere oplysninger: Mayu Onozato et al., Karakterisering af polychaeter, der bor i flodmundinger og indre bugter ved sammensætningsanalyse af aminosyrer og lactat-enantiomerer, Videnskabelige rapporter (2024). DOI:10.1038/s41598-024-55861-5

Journaloplysninger: Videnskabelige rapporter

Leveret af Toho University