Un campionatore oceanografico, noto come rosetta, durante una crociera del 2013 nel Pacifico settentrionale. Ogni bottiglia contiene acqua proveniente da diverse profondità, è così che i ricercatori hanno raccolto campioni di vitamine in mare. Credito:Kevin Simans/Università di Washington
Il nuovo anno è un periodo impegnativo per farmacie e venditori ambulanti di tutti i prodotti legati alla salute. Negli oceani, gli organismi marini dipendono dai nutrienti, pure, ma la fonte delle loro vitamine a volte è misteriosa.
Gli oceanografi dell'Università di Washington hanno ora scoperto che la vitamina B-12 esiste in due versioni distinte negli oceani. Un microbo ritenuto uno dei principali fornitori di B-12 negli oceani aperti, cianobatteri, sta effettivamente realizzando una versione "pseudo" che solo i suoi parenti possono usare.
Lo studio ha implicazioni su dove le alghe e altri organismi possono ottenere una vitamina essenziale per alimentare la vita marina. Il documento è nel numero del 10 gennaio del Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
"Penso che il mondo si stia abituando all'idea che tutte le forme di vita dipendano in qualche modo dai microrganismi, " ha detto l'autore corrispondente Anitra Ingalls, un professore associato di oceanografia UW. "Questo è un altro caso in cui i microrganismi stanno giocando un ruolo davvero importante nella sopravvivenza degli altri, ma non proprio nel modo in cui ci saremmo aspettati."
Tutti gli animali, dagli umani alle balene ai cetrioli di mare, bisogno di vitamina B-12. Ma solo alcuni microbi possono rendere il complesso, molecola contenente cobalto. Per gli abitanti della terra una fonte principale sono i microbi che prosperano nelle viscere degli animali, ecco perché la carne bovina è una così buona fonte di B-12. I crostacei accumulano anche molto B-12. Nelle acque superficiali degli oceani aperti, si credeva che uno dei principali fornitori di B-12 fossero i cianobatteri.
Ma il nuovo documento utilizza varie tecniche, tra cui il campionamento nell'Oceano Pacifico, analisi genetiche e colture batteriche in crescita in laboratorio, per dimostrare che i cianobatteri hanno una forma diversa, noto come "pseudo" B-12.
Ciò significa che tutti gli altri fitoplancton che assorbono la luce negli oceani ricevono il loro B-12 da qualche altra parte.
"Il fitoplancton è incredibilmente importante come base della rete trofica marina, per la generazione di ossigeno sulla Terra e l'assorbimento di carbonio nell'oceano, " ha detto la prima autrice Katherine Heal, uno studente di dottorato in oceanografia UW. "Qualcuno sta facendo B-12 per loro, e non è chi pensavamo che fosse."
I ricercatori hanno prima purificato lo "pseudo"-B12 dalla spirulina, un integratore per la salute di origine marina, così potevano misurarlo nell'oceano. Queste bottiglie contengono frazioni di spirulina durante una fase di purificazione. Credito:Katherine Heal/Università di Washington
Il primo indizio di una forma knockoff di B-12 è venuto dall'alga marina spirulina, un popolare integratore per la salute. Le analisi del suo contenuto in Giappone hanno mostrato una forma insolita della molecola B-12.
In precedenti ricerche, Heal ha sviluppato un metodo per misurare tracce di B-12 nell'acqua di mare in grado di distinguere molecole simili. Il nuovo studio ha applicato questa tecnica per vedere dove esistono diverse forme di vitamina B-12 nell'oceano aperto.
"Quando ho iniziato a cercare, Ho visto che in alcune parti dell'oceano lo pseudo B-12 è ancora più comune del normale B-12, "Guarire ha detto.
La ricerca conferma che praticamente tutti i cianobatteri, la forma dominante di organismi che raccolgono la luce nei vortici oceanici e in altre parti dell'oceano aperto, crea e usa solo pseudo B-12. Le due forme di B-12 sono incompatibili, quindi i cianobatteri hanno anche una forma diversa della proteina che richiede quella vitamina per funzionare.
"Nessuno ha dimostrato che questa molecola, pseudo B-12, esiste nell'ambiente, " Heal ha detto. "Ora sappiamo da dove viene, perché è lì, e abbiamo alcuni suggerimenti che può essere riorganizzato."
L'ambiente marino potrebbe contenere un sottoinsieme specializzato di microbi in grado di convertire lo pseudo B-12 in normale B-12, creando una sorta di mercato nero per le vitamine convertite.
"Ciò richiederebbe la coesistenza di diversi microbi specifici nello stesso luogo, e suggerisce una complessa interdipendenza, " disse Ingall.
Gli autori mostrano anche che per molte parti dell'oceano ora sembra che il normale B-12 sia fornito direttamente dagli archei marini. Gli esperimenti nello studio mostrano che l'archaea può essere la fonte dominante di B-12 in parti dell'oceano in cui vivono, promuovere i risultati precedenti del gruppo di ricerca UW.
"Per comprendere l'ecosistema marino, devi capire cosa sostiene la crescita, " Ha detto Ingalls. "Sappiamo da dove vengono l'azoto e il fosforo. Ma per la vitamina B-12, una molecola che conosciamo da più di mezzo secolo, solo ora ci rendiamo conto di chi ce la fa nell'ecosistema marino".