Le alghe marine negli oceani del mondo immagazzinano enormi quantità di CO ₂ , legando circa la stessa quantità di CO ₂ all'anno come tutta la vegetazione terrestre. In questo processo, le alghe producono grandi quantità di carboidrati, che può essere scomposto dai batteri marini e fornire un'importante fonte di energia per la rete trofica marina. Il team di ricerca ha ora chiarito il complesso percorso di degradazione del polisaccaride Ulvan. Ulvan è uno zucchero complesso prodotto da alghe del genere Ulva, che viene degradato dal batterio marino Formosa agariphila . L'ampio studio ha rivelato la funzione biochimica di 12 enzimi. Questi risultati sono di notevole importanza per la ricerca di base. E adesso, consentono lo sfruttamento biotecnologico di biomasse algali mai utilizzate in precedenza come materia prima per le fermentazioni e per l'isolamento di preziosi zuccheri.

"Nel nostro studio possiamo mostrare, per la prima volta, come i batteri marini scompongono completamente il polimero altamente complesso Ulvan dalle alghe marine nei suoi elementi costitutivi. Queste intuizioni non solo migliorano la nostra comprensione di come i microrganismi ottengono l'accesso alla loro fonte di cibo. Utilizzando i biocatalizzatori appena decodificati, il complesso polisaccaride marino ulvan può ora essere utilizzato anche come materia prima per le fermentazioni, e componenti di zucchero di alta qualità come l'acido iduronico o il ramnosio solfato possono essere prodotti dalla risorsa precedentemente inaccessibile fornita dalle alghe marine, " spiega il Prof. Dr. Uwe Bornscheuer dell'Istituto di Biochimica, Università di Greifswald.

Dott. Jan-Hendrik Hehemann, Emmy Noether capogruppo presso il Max Planck Institute for Marine Microbiology e il MARUM-Center for Marine Environmental Sciences presso l'Università di Brema, aggiunge, "I polisaccaridi delle alghe marine sono chimicamente diversi da quelli delle piante terrestri. È in gran parte sconosciuto come i batteri marini degradino i polisaccaridi algali. Chiarire gli enzimi coinvolti nella degradazione di Ulvan non è solo di grande valore per future applicazioni biotecnologiche, ma risponde anche a questioni ecologiche centrali riguardanti il ​​ciclo del carbonio marino".

"I nostri risultati mostrano anche quanto sia importante condurre ricerche in un team diversificato di microbiologi, biotecnologi, biochimici e chimici organici. Il gruppo di ricerca POMPU finanziato da DFG fornisce una combinazione interdisciplinare di queste competenze, che ha contribuito in modo significativo al successo di questo progetto, " aggiunge il Prof. Dr. Thomas Schweder dell'Istituto di Farmacia, Università di Greifswald. Il gruppo di ricerca POMPU mira a chiarire importanti funzioni ecologiche dei batteri marini durante le fioriture algali per migliorare la comprensione della funzione di pompa biologica degli oceani in vista del riscaldamento globale. L'esplorazione di batteri ed enzimi marini chiave può aprire nuove prospettive per sfruttare il promettente potenziale degli zuccheri delle alghe marine.

Lo studio è pubblicato su Natura chimica biologia .