在海洋潮间沉积物中,葡萄糖对微生物细胞间代谢流的多样性产生起初效应
Tao Ji1,2, Zhiao Xu1,2, Lihong Wen1
1College of Oceanography and Ecological Science, Shanghai Ocean University, Shanghai, China.
PloS one
|November 26, 2025
概括
潮沉积物中的微生物群落显示有机物具有积极的原始效应,增强了能源生产和生物质合成. 他们主要使用Embden-Meyerhof-Parnas路径进行碳流,平衡能源需求和成本.
科学领域:
- 微生物生态学 微生物生态学
- 生物地质化学生物地质化学
- 代谢流量分析
背景情况:
- 潮间微生物群体表现出各种各样的新陈代谢,对于适应环境变化至关重要.
- 外源有机物对微生物代谢流量的影响,称为原始效应,在这些环境中尚不清楚.
- 了解这些过程对于理解沿海生态系统中的碳循环至关重要.
研究的目的:
- 在无毒条件下研究潮间沉积物中的微生物细胞间活动和代谢流.
- 为了确定外源有机物对微生物催化和合成过程的原始效应.
- 阐明微生物群落利用的特定糖解路径及其与功能基因的关系.
主要方法:
- 在无毒条件下用特定位置的13C标记葡萄糖同位素化沙潮间沉积物.
- 测量13C-CO2产量和脂衍生脂肪酸 (PLFA),以评估代谢活性.
- 使用13C-PLFA配置文件进行代谢流量分析,以确定通过中央代谢途径和微生物种群的碳流量.
主要成果:
- 观察到一种积极的原始化效应,在96小时化后,13C-CO2和PLFA产量增加.
- 微生物群落首选使用了Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) 途径 (62%流量),其次是酸 (PP, 25%) 和Entner-Doudoroff (ED, 13%) 途径.
- 流量分布与功能性基因组比例密切相似,表明能量产量和酶成本之间的平衡;在种群中确定了不同的代谢策略.
结论:
- 潮间沉积物中的微生物群落表现出化效应,在暴露于外源性有机物时增强了代谢和合成活性.
- 恩布登-梅耶霍夫-帕纳斯路径是占主导地位的糖溶性路径,反映了优先考虑在波动的环境中生存的能量获取的战略.
- 细胞间微生物网络可能在促进沉积环境中的有机物降解方面发挥着重要作用.
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