سرنخ های شیمیایی ساطع شده از موجودات دریایی ممکن است این اطلاعات را حفظ کند اما در محیط های زیر آب، ترکیبات نامرئی یک «سوپ» پیچیده ایجاد می کنند که رمزگشایی آن برای دانشمندان سخت است. اکنون، محققان در مجله تحقیقات پروتئوم ACS راهی برای استخراج و شناسایی این ترکیبات شاخص در آب دریا نشان داده‌اند. آنها متابولیت هایی را یافتند که قبلاً روی صخره ها شناسایی نشده بودند، از جمله سه مورد که ممکن است نشان دهنده موجودات مختلف صخره باشند .
گیاهان و حیواناتی که در صخره‌های مرجانی زندگی می‌کنند، مواد مختلفی از ماکرومولکول‌های پیچیده گرفته تا اسیدهای آمینه مجزا را در آب اطراف آزاد می‌کنند. برای تعیین اینکه کدام یک می توانند ساکنان اکوسیستم را شناسایی کنند و برای اندازه گیری سلامت صخره های مرجانی مورد استفاده قرار گیرند، دانشمندان باید نمونه های آب را برای تجزیه و تحلیل با تغلیظ ترکیبات و جداسازی آنها از آبگوشت نمکی آماده کنند. آنها عمدتاً این ترکیبات محلول را از آب دریا روی غشاهای چسبنده متمرکز و جمع آوری می کنند. با این حال، این روش بسیاری از ترکیبات مهم حاوی نیتروژن، اکسیژن و گوگرد تولید شده توسط موجودات دریایی را از دست می دهد. این متابولیت ها به خوبی به مواد غشایی متصل نمی شوند و در سطح بسیار کم در آب دریا وجود دارند. برای غلبه بر این چالش ها، بریانا گارسیا، امی آپریل، الیزابت کوجاوینسکی و همکارانش گونه هایی در این صخره مرجانی زندگی می کنند و آیا سالم هسه اقیانوس شناسی Woods Hole تکنیکی را آزمایش کردند که متابولیت های محلول را قبل از استخراج از آب دریا به شکلی سازگار با مواد غشایی تغییر می داد و به آنها اجازه می داد غلیظ و تجزیه و تحلیل شوند.
ابتدا، محققان نمونه های آب را از پنج صخره مرجانی در اطراف جزایر ویرجین ایالات متحده جمع آوری و فیلتر کردند. آنها سپس از یک سری واکنش برای اتصال یک گروه عاملی بنزوئیل به متابولیت های حاوی آمین و الکل محلول استفاده کردند. سپس، تیم متابولیت های اصلاح شده را از نمونه ها استخراج کردند و ترکیب و غلظت آنها را با کروماتوگرافی مایع-طیف سنجی جرمی ارزیابی کردند. با استفاده از این روش جدید، محققان 23 متابولیت را شناسایی کردند که توسط مطالعات قبلی در نزدیکی صخره‌های مرجانی شناسایی نشده بودند، از جمله اسیدهای آمینه، آمین‌ها، نوکلئوزیدهای پیریمیدین و اسیدهای آلی سولفونیک که در فتوسنتز و رشد ارگانیسم‌ها نقش دارند. هنگامی که محققان داده های خود را تجزیه و تحلیل کردند، دریافتند که:
- حضور مرجان های بیمار، جلبک های ماکرو جلبک و جلبک های مرجانی کرستوز بیشترین تأثیر را بر روی ترکیبات متابولیت داشتند.
- برخی از ترکیبات، مانند اسید آلی سولفونیک به نام DHPS، به طور مداوم در سطوح بالایی در همه مکان ها بودند، که نشان دهنده وجود مرجان ها و ارگانیسم های مرتبط است.
- سه متابولیت (هوموسرین بتائین، تریپتوفان و اسید γ-آمینو بوترییک) دارای سطوح متفاوتی در بین پنج صخره بودند و محققان این تفاوت‌ها را به تغییرات در محیط‌ها و موجودات دریایی نسبت می‌دهند.
محققان می گویند این مطالعه با موفقیت نشان می دهد که چگونه می توان ترکیباتی را که قبلاً نادیده گرفته شده بودند و از نظر زیست محیطی مرتبط در اکوسیستم های صخره های مرجانی جمع آوری کرد و می توان از آنها برای نظارت بر اثرات ناشی از تغییرات آب و هوا، اختلالات طبیعی و فعالیت بیماری استفاده کرد.
Materials provided by American Chemical Society. Note: Content may be edited for style and length.
