生长压力对Bacillus subtilis磷脂脂肪酸同位素分馏的影响

作者：赵伟强; 方家松^*; 黄咸雨; 张一鸣; 王亚松; 张利; 李江燕

来源：上海海洋大学学报, 2018, 27(06): 938-947.

• 二维单体同位素分析
• Bacillus subtilis
• 嗜高压
• 脂肪酸生物合成
• 生长压力
• 深渊生物地球化学

已有研究表明,深海中嗜高压革兰氏阴性细菌在磷脂脂肪酸生物合成过程中稳定碳同位素分馏与细菌生长压力之间呈现出线性相关性,而表层革兰氏阳性细菌脂肪酸同位素特征与压力的关系尚不清楚。因此,本研究通过不同压力培养、脂肪酸提取以及二维单体同位素分析等工作,研究了在0. 1,10,20,30,40,50MPa压力下,革兰氏阳性细菌Bacillus subtilis磷脂脂肪酸碳、氢同位素特征。结果表明:(1)高压下(≥10MPa)支链与单不饱和脂肪酸氢同位素分馏随生长压力上升负偏趋势减弱,并与压力之间存在明显线性相关性。(2)高压下(≥10 MPa),支链与饱和脂肪酸的碳同位素分馏随压力上升而负偏趋势减弱,也与生长压力存在明显线性关系,并且,单不饱和脂肪酸δ13C保持稳定。由于压力促进了氢从NADPH向脂肪酸转化的效率,使反应更加完全,分馏效应减弱。因为碳、氢同位素分馏受压力控制,故而在研究深海有机物来源、转运、循环,尤其是深渊生物地球化学时,应充分评估:(1)稳定同位素分馏对生长压力的依赖;(2)嗜高压微生物对海底沉积物中有机物同位素组成的改造。

• 单位
  生物地质与环境地质国家重点实验室; 地质过程与矿产资源国家重点实验室; 上海海洋大学