Kemikere opdager tidligere ukendt metabolisk vej i plankton

Svovl findes i mange forskellige forbindelser over hele verden - ikke kun i atmosfæren, men også i havene og på land. Alle disse manifestationer er forbundet i en cyklus. For at sige tingene enkelt, grundstoffet i sin mineralske form reduceres og overføres til organiske forbindelser. Disse sendes rundt af organismer, før de endelig når atmosfæren, hvor de oxideres, før de vender tilbage til land og hav i regnen. Selvom dette har været kendt i nogen tid, kemikere ved Friedrich Schiller Universitetet i Jena (Tyskland) og deres amerikanske kolleger har nu opdaget en helt uventet genvej i cyklussen. Denne proces bestemmes af bittesmå organismer i havets plankton. Forskerne har beskrevet deres opdagelse i den seneste udgave af det anerkendte forskningstidsskrift Natur .

"Vi har fundet ud af, at visse encellede alger og bakterier, som indgår i planktonet i havet, fremstille en ny kemisk forbindelse med det komplicerede navn dimethylsulphoniopropionate, eller DMSOP for kort, " forklarer prof. Dr. Georg Pohnert fra University of Jena. "Dette har givet os mulighed for at udlede værdifuld information om den globale svovlcyklus, og vi kan nu give en ny forklaring på enorme mængder svovlstrøm i kredsløbet. Selvom en mikroalge kun producerer ubetydelige mængder af forbindelsen, vi taler om flere teragrammer i alt, så flere milliarder kilo om året." Dette skyldes, at encellede alger er utroligt aktive i verdenshavene. De fund, som Jenas kemikere har gjort, giver os en bedre forståelse af Jordens svovlkredsløb, som giver vigtig viden til atmosfæriske og klimatiske modeller.

Stressbeskyttelse mod alger

Imidlertid, forskerne fandt også en årsag til produktionen af ​​DMSOP ved at undersøge, hvordan algerne tilpasser sig deres miljø. "Disse enkeltcellede organismer bevæger sig permanent rundt i havet, og så er de konstant udsat for forskellige saltindhold og oxidativ stress, " forklarer Pohnert. "Den nye forbindelse viser nu, hvordan denne stress kan udlignes gennem et sofistikeret system af kemiske reaktioner. En måde at gøre dette på er ved at producere og nedbryde meget polære organiske molekyler. Og det nye svovlholdige stofskifteprodukt spiller en nøglerolle her."

Jenas videnskabsmænd, hvis arbejde blev støttet af det tyske forskningsinstituts ChemBioSys kollaborative forskningscenter, undersøgte vandprøver fra forskellige områder af havene, for at fastslå, om produktionen af ​​svovlforbindelsen var et globalt fænomen. "Vi fandt DMSOP i alle prøver fra Arktis til Middelhavet, " forklarer prof. Pohnert. "Så, producenter af svovlforbindelsen kan findes overalt."

Disse nye resultater har givet kemikerne ved University of Jena vigtig information om funktionen af ​​mikrobielle samfund i havet, og resultaterne er også relevante for mulige anvendelser. "Flere og flere alger bliver dyrket i akvakultur for at producere dyrefoder, fødevarer og energi. Derfor er det vigtigt at forstå deres stofskifte fuldt ud, " siger eksperten fra Jena. "Vores nuværende indsigt har endnu en gang afsløret, hvilket utroligt komplekst og effektivt system der er gemt væk i plankton."