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防御素让蚯蚓避开植物防线

发布时间:2019-09-13 20:33:17

近日发表于《自然—通讯》的一则研究报告称,蚯蚓肠道中分泌的一类独特的化合物可以保护它们不受植物产生的防御性化学物质的损伤。这些化合物起到了表面活性剂的作用,降低了植物化合物之间的表面张力或者破坏它们的化学性质,类似洗洁精或者其他清洁产品起作用的方法,这是蚯蚓能在土壤中回收枯枝落叶的一个关键。

植物为了避免地面上的食草动物把它们吃掉,会产生阻止蛋白质结合的化学物质多酚,多酚被动物吃下后,可以抑制肠道中酶的作用。这种防守策略的结果是,这些化学物质被保留在枯枝落叶中,这对于蚯蚓这种生活在地面以下的分解者来说是一种饮食上的挑战。

德国马普学会海洋微生物研究中心的Manuel Liebeke和研究团队使用各种技术分析摄入植物多酚后,蚯蚓肠道内液体的化学组成,以了解在消化道的哪个部位多酚最活跃。他们在肠道中找到了一组此前未被描述过的具有表面活性的代谢产物——“蚓防御素”。

研究发现,这些化合物存在于14种不同蚯蚓物种的肠道中,但是在其他亲缘关系较近的无脊椎动物群,例如水蛭和颤蚓当中却没有发现该化合物,这表明蚓防御素是蚯蚓独有的一种物质。当自然环境下的蚯蚓进食了丰富的多酚类物质后,会增加这些具有表面活性代谢产物的浓度,这意味着该化合物在全球范围内约百亿吨的植物碳循环中起到了重要的生态作用。

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