Sotto la superficie dell'oceano, gli organismi marini rilasciano costantemente molecole invisibili. Alcuni degli indizi chimici rivelano quali creature si trovano nelle vicinanze, mentre altri potrebbero essere usati un giorno come farmaci.
Ora, i ricercatori di ACS Central Science segnalano un dispositivo di prova che "annusa" l'acqua di mare, intrappolando i composti disciolti per le analisi. Il team ha dimostrato che il sistema potrebbe facilmente concentrare le molecole presenti nelle caverne sottomarine ed è promettente per la scoperta di farmaci in ecosistemi fragili, comprese le barriere coralline.
Una goccia d'acqua di mare è come un cucchiaio di zuppa diluita. È un brodo complesso di molecole disciolte provenienti da organismi che vivono nell'oceano. E per identificare cosa c'è nella miscela, gli scienziati devono catturare e concentrare queste molecole. Tuttavia, molti ambienti sottomarini sono minacciati, soprattutto quelli contenenti composti unici e potenzialmente bioattivi.
Quindi, Thierry Pérez, Charlotte Simmler e colleghi volevano sviluppare uno strumento subacqueo che catturasse e arricchisse i composti disciolti prodotti da spugne o altri organismi marini senza danneggiare la loro fonte e il loro ecosistema.
I ricercatori hanno creato un dispositivo impermeabile che potrebbe essere facilmente maneggiato da un subacqueo e che potrebbe pompare l'acqua di mare attraverso dischi, che hanno una sensazione e uno spessore simili ai dischetti struccanti. Questi dischi assorbivano le molecole disciolte per le successive analisi.
Hanno testato lo strumento, chiamato In Situ Marine moleculE Logger o "I-SMEL", in grotte del Mar Mediterraneo profonde 65 piedi che contenevano una varietà di enormi spugne. Dopo aver campionato l'acqua, i ricercatori hanno valutato i composti catturati con la spettrometria di massa. I composti avevano composizioni elementari diverse e molti avevano strutture molecolari sconosciute, il che, secondo il team, li rende promettenti per la scoperta di nuovi prodotti naturali.
Diversi metaboliti, inclusi alcaloidi bromurati e furanoterpenoidi, catturati dall'acqua di mare erano presenti in tre specie di spugne che i ricercatori avevano esaminato in dettaglio. E in alcuni casi, il sistema concentrava i composti rilasciati dalle spugne. Ad esempio, l'aeroplisinina-1 era circa 20 volte più abbondante negli estratti di acqua di mare che in un estratto di spugna di grotta gialla.
I ricercatori affermano che "I-SMEL" rappresenta un modo non invasivo per catturare molecole di interesse per fornire informazioni sulla salute di un ecosistema o rilevare nuove molecole per futuri sforzi di scoperta di farmaci. Il prossimo passo, aggiungono, sarà quello di adattare il dispositivo per la filtrazione autonoma dell'acqua di mare a lungo termine e per il funzionamento remoto in acque più profonde.
Ulteriori informazioni: Cattura in situ e arricchimento in tempo reale della diversità chimica marina, ACS Central Science (2023). DOI:10.1021/acscentsci.3c00661
Informazioni sul giornale: ACS Scienza Centrale
Fornito dall'American Chemical Society
