stringtranslate.com

Диметилсульфониопропионат

Диметилсульфониопропионат ( ДМСП ) представляет собой сераорганическое соединение формулы (CH 3 ) 2 S + CH 2 CH 2 COO - . Этот цвиттер-ионный метаболит можно найти в морском фитопланктоне , морских водорослях и некоторых видах наземных и водных сосудистых растений . Он функционирует как осмолит , а также имеет ряд других физиологических и экологических ролей. [3] DMSP был впервые идентифицирован у морской красной водоросли Polysiphonia fastigiata . [4]

Биосинтез

У высших растений ДМСП биосинтезируется из S -метилметионина . Двумя промежуточными продуктами этого преобразования являются диметилсульфонийпропиламин и диметилсульфонийпропиональдегид. [5] Однако у водорослей биосинтез начинается с замены аминогруппы метионина на гидроксид. [6]

Деградация

ДМСП расщепляется морскими микробами с образованием двух основных летучих продуктов серы, каждый из которых оказывает различное воздействие на окружающую среду. Одним из продуктов его распада является метантиол (CH 3 SH), который усваивается бактериями в белок серы. Другим летучим продуктом распада является диметилсульфид (CH 3 SCH 3 ; DMS). Имеются данные о том, что ДМС в морской воде может образовываться путем расщепления растворенного (внеклеточного) ДМСП [7] [8] ферментом ДМСП-лиазой , хотя многие неморские виды бактерий преобразуют метантиол в ДМС. [ нужна цитата ]

ДМС также поглощается морскими бактериями , но не так быстро, как метантиол. Хотя ДМС обычно состоит из менее чем 25% летучих продуктов распада ДМСП, высокая реакционная способность метантиола приводит к тому, что стационарные концентрации ДМС в морской воде примерно в 10 раз превышают концентрации метантиола (~3  нМ против ~0,3 нМ). Любопытно, что никогда не было опубликовано каких-либо опубликованных корреляций между концентрациями ДМС и метантиола. Вероятно, это связано с нелинейным абиотическим и микробным поглощением метантиола в морской воде и сравнительно низкой реакционной способностью ДМС. Однако значительная часть ДМС в морской воде окисляется до диметилсульфоксида (ДМСО).

Считается, что, что касается глобального климата , DMS играет роль в тепловом балансе Земли, уменьшая количество солнечной радиации , достигающей поверхности Земли. Это происходит за счет разложения DMS в атмосфере на гигроскопичные соединения, которые конденсируют водяной пар, что приводит к образованию облаков. [9]

DMSP также влияет на вкусовые и запаховые характеристики различных продуктов. Например, хотя ДМСП не имеет запаха и вкуса, он накапливается в больших количествах у некоторых морских травоядных животных или фильтраторов . Сообщалось об увеличении темпов роста, энергичности и устойчивости к стрессу среди животных, выращиваемых на таких диетах. [ нужна ссылка ] [10] ДМС отвечает за неприятный, «неприятный» привкус и запах, которые развиваются в некоторых морепродуктах из-за действия бактериальной DMSP-лиазы, которая совместно образует акрилат .

дальнейшее чтение

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Http 404" . Архивировано из оригинала 06 марта 2013 г. Проверено 5 февраля 2013 г.
  2. ^ "Http 404" . Архивировано из оригинала 06 марта 2013 г. Проверено 5 февраля 2013 г.
  3. ^ ДеБоз, Дженнифер Л.; Шон К. Лема; Габриэль А. Невитт (7 марта 2008 г.). «Диметилсульфониопропионат как кормовой сигнал для рифовых рыб». Наука . 319 (5868): 1356. Бибкод : 2008Sci...319.1356D. дои : 10.1126/science.1151109. PMID  18323445. S2CID  20782786.Вила-Коста, Мария; Рафель Симо; Хякубун Харада; Хосеп М. Газоль; Дорис Слезак; Рональд П. Киене (27 октября 2006 г.). «Поглощение диметилсульфониопропионата морским фитопланктоном». Наука . 314 (5799): 652–654. Бибкод : 2006Sci...314..652В. дои : 10.1126/science.1131043. PMID  17068265. S2CID  27541024.
  4. ^ Челленджер, Фредерик; Маргарет Изабель Симпсон (1948). «Исследования по биологическому метилированию. Часть XII. Предшественник диметилсульфида, выделяемый Polysiphonia fastigiata. Гидроксид диметил-2-карбоксиэтилсульфония и его соли». Журнал Химического общества . 3 : 1591–1597. дои : 10.1039/JR9480001591. ПМИД  18101461.
  5. ^ МакНил, Скотт Д.; Нуччо, Майкл Л.; Хэнсон, Эндрю Д. (1999). «Бетаины и родственные им осмопротекторы. Цели метаболической инженерии стрессоустойчивости». Физиология растений . 120 (4): 945–949. дои : 10.1104/стр.120.4.945. ПМЦ 1539222 . ПМИД  10444077. 
  6. ^ Курсон, Эндрю Р.Дж.; Лю, Цзи; Бермехо Мартинес, Ана; Грин, Роберт Т.; Чан, Йохан; Каррион, Орнелла; Уильямс, Бет Т.; Чжан, Шэн-Хуэй; Ян, Гуй-Пэн; Булман Пейдж, Филип К.; Чжан, Сяо-Хуа; Тодд, Джонатан Д. (2017). «Биосинтез диметилсульфониопропионата в морских бактериях и идентификация ключевого гена в этом процессе» (PDF) . Природная микробиология . 2 (5): 17009. doi :10.1038/nmicrobiol.2017.9. PMID  28191900. S2CID  21460292.
  7. ^ Ледьярд, Кэтлин М.; Делонг, Эдвард Ф.; Дейси, Джон WH (1993). «Характеристика бактериального изолята, разлагающего ДМСП, из Саргассова моря». Архив микробиологии . 160 (4): 312–318. дои : 10.1007/bf00292083. S2CID  33566366.
  8. ^ Йох, округ Колумбия (2002). «Диметилсульфониопропионат: его источники, роль в морской пищевой сети и биологическое разложение до диметилсульфида». Прикладная и экологическая микробиология . 68 (12): 5804–15. Бибкод : 2002ApEnM..68.5804Y. doi : 10.1128/aem.68.12.5804-5815.2002 . ПМК 134419 . ПМИД  12450799. 
  9. ^ «DMS: климатический газ, о котором вы никогда не слышали» .
  10. ^ Накадзима, Кенджи (1996), «Влияние DMSP и родственных соединений на поведение, рост и стрессоустойчивость рыб, амфибий и ракообразных», в Киене, РП; Вишер, ПТ; Келлер, доктор медицины; Кирст, Г.О. (ред.), Биологическая и экологическая химия DMSP и родственных сульфониевых соединений , Спрингер, Бостон, Массачусетс, стр. 165–176, doi : 10.1007/978-1-4613-0377-0_15, ISBN 9780306453069

Внешние ссылки