Wetenschap
Onderzoekers vinden hoge concentraties D-aminozuren en D-lactaat in estuariene polychaeten
Een onderzoeksgroep heeft ontdekt dat naast L-aminozuren hoge concentraties D-aminozuren aanwezig zijn in de lichaamsweefsels van polychaeten en dat hun samenstelling soortspecifiek is.
Bovendien werden seizoensverschillen waargenomen in de aminozuurconcentraties in de soorten polychaeten die het estuariene gebied van de Arakawa bewonen dat uitmondt in de Baai van Tokio. Er werd een significante toename van D-lactaat waargenomen tijdens de reproductieve periode, wat erop wijst dat het betrokken is bij reproductieve activiteiten.
Bovendien werd gesuggereerd dat D-lactaat betrokken is bij de aanpassing aan omgevingen met een laag zoutgehalte, aangezien de concentratie van D-lactaat hoger was bij polychaeten die stroomopwaartse gebieden bewonen in vergelijking met die in stroomafwaartse gebieden. Op basis van deze resultaten wordt gespeculeerd dat D-aminozuren en D-lactaat een belangrijke fysiologische rol spelen in de levensactiviteiten van polychaeten, die verschillen van die waargenomen bij zoogdieren.
Verder onderzoek naar de fysiologische en biochemische aspecten van de levensactiviteiten van polychaeten, die in anaërobe omgevingen blijven leven, wordt verwacht.
Dit onderzoek werd op 6 maart 2024 gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.
Naast L-aminozuren werden vijf soorten D-aminozuren, waaronder D-alanine en D-proline, gedetecteerd in de lichaamsweefsels van polychaeten, en werden significante soortspecifieke kenmerken, afhankelijk van de soort, geïdentificeerd. Er werd vastgesteld dat de D-lactaatconcentratie bij polychaeten die reproductieve zwermen vertoonden, zoals Tylorrhynchus osawai en Hediste diadroma, tien tot honderd keer hoger was dan die bij andere polychaeten.
Vooral in het geval van T. osawai, die de bovenstroomse gebieden domineren, nam de D-lactaatconcentratie aanzienlijk toe tijdens de voortplantingsperiode.
D-Lactaat in Tylorrhynchus osawai die stroomopwaartse gebieden bewoonde, was hoger dan dat bij individuen die stroomafwaartse gebieden bewoonden. Daarom kan D-lactaat verband houden met reproductieve activiteiten en aanpassing aan omstandigheden met een laag zoutgehalte. D-aminozuren worden veel aangetroffen in ongewervelde waterdieren, zoals tweekleppige dieren en schaaldieren, en spelen een belangrijke fysiologische rol bij osmoregulatie, lage zuurstoftolerantie, voortplanting en ontwikkeling.
Polychaeten zijn ringwormen die in verschillende omgevingen voorkomen, van de oceanen tot estuaria en zoetwatergebieden, en soms een dominante groep vormen. Er zijn echter beperkte rapporten over de concentratie en rol van D-aminozuren in polychaeten. Daarom heeft de huidige onderzoeksgroep de concentraties vrije aminozuren en lactaat, de eindproducten van het anaërobe metabolisme, gekwantificeerd en vergeleken in de lichaamsweefsels van tien soorten polychaeten, verzameld op acht locaties, waaronder estuaria en binnenbaaien.
D-aminozuren werden, naast L-aminozuren, gedetecteerd in polychaeten, en hun samenstelling varieerde afhankelijk van de soort. Bovendien werden hoge concentraties D-lactaat gedetecteerd bij Tylorrhynchus osawai en Hediste diadroma, en de verhouding tussen D-lactaat en totale lactaatconcentratie (D-lactaatconcentratie + L-lactaatconcentratie) overschreed 98%.
Vooral T. osawai, die overheersend aanwezig is in de monding van de getijdenzone die door het getij wordt beïnvloed, vertoonde tijdens zijn voortplantingsperiode een significante toename van de D-lactaatconcentraties. Bovendien was de concentratie D-lactaat in T. osawai die stroomopwaartse gebieden bewoont, hoger in concentratie dan in degenen die stroomafwaartse gebieden bewonen. Daarom kan D-lactaat betrokken zijn bij reproductieve activiteiten en aanpassing aan omstandigheden met een laag zoutgehalte.
De resultaten van deze studie suggereren dat D-aminozuren en D-lactaat een belangrijke fysiologische rol spelen in de levensactiviteiten van polychaeten.
Onderzoekers zijn onder meer Mayu Onozato, docent; Tatsuya Sakamoto, universitair docent; Takeshi Fukushima, hoogleraar; Afdeling Analytische Chemie, Faculteit Farmaceutische Wetenschappen, Toho University; Atsuko Nishigaki, hoogleraar, Yuichiro Osaka, afgestudeerde student; Kenji Okoshi, hoogleraar; Afdeling Milieuwetenschappen, Faculteit Wetenschappen, Toho University; Wataru Shinohara, leraar, gemeentelijke middelbare school Chiba.