Mariene algen in de oceanen van de wereld slaan enorme hoeveelheden CO . op ₂ , bindt ongeveer evenveel CO ₂ per jaar als alle landvegetatie. In dit proces, algen produceren grote hoeveelheden koolhydraten, die door mariene bacteriën kunnen worden afgebroken en een belangrijke energiebron vormen voor het mariene voedselweb. Het onderzoeksteam heeft nu de complexe afbraakroute van het polysacharide Ulvan opgehelderd. Ulvan is een complexe suiker geproduceerd door algen van het geslacht Ulva, die wordt afgebroken door de mariene bacterie Formosa agariphila . De uitgebreide studie onthulde de biochemische functie van 12 enzymen. Deze bevindingen zijn van groot belang voor fundamenteel onderzoek. En nu, ze maken de biotechnologische exploitatie mogelijk van algenbiomassa die nog nooit eerder is gebruikt als grondstof voor fermentaties en voor de isolatie van waardevolle suikers.

"In onze studie kunnen we laten zien, Voor de eerste keer, hoe zeebacteriën het zeer complexe polymeer Ulvan uit zeealgen volledig afbreken tot zijn bouwstenen. Deze inzichten vergroten niet alleen ons begrip van hoe micro-organismen toegang krijgen tot hun voedselbron. Met behulp van de nieuw gedecodeerde biokatalysatoren, het complexe mariene polysacharide ulvan kan nu ook gebruikt worden als grondstof voor fermentaties, en hoogwaardige suikercomponenten zoals iduronzuur of rhamnosesulfaat kunnen worden geproduceerd uit de voorheen ontoegankelijke hulpbron van zeealgen, " legt Prof. Dr. Uwe Bornscheuer van het Instituut voor Biochemie uit, Universiteit van Greifswald.

Dr. Jan-Hendrik Hehemann, Emmy Noether groepsleider bij het Max Planck Instituut voor Mariene Microbiologie en het MARUM-Centrum voor Mariene Milieuwetenschappen aan de Universiteit van Bremen, voegt toe, "Polysachariden van zeealgen zijn chemisch verschillend van die van terrestrische planten. Het is grotendeels onbekend hoe zeebacteriën algenpolysachariden afbreken. Het ophelderen van de enzymen die betrokken zijn bij Ulvan-afbraak is niet alleen van grote waarde voor toekomstige biotechnologische toepassingen, maar beantwoordt ook centrale ecologische vragen met betrekking tot de mariene koolstofcyclus."

"Onze resultaten laten ook zien hoe belangrijk het is om onderzoek te doen in een divers team van microbiologen, biotechnologen, biochemici en organische chemici. De door DFG gefinancierde onderzoeksgroep POMPU biedt een interdisciplinaire combinatie van deze competenties, die aanzienlijk heeft bijgedragen aan het succes van dit project, " voegt Prof. Dr. Thomas Schweder van het Institute of Pharmacy toe, Universiteit van Greifswald. De onderzoeksgroep POMPU wil de belangrijke ecologische functies van mariene bacteriën tijdens algenbloei ophelderen om het begrip van de biologische pompfunctie van de oceanen met het oog op de opwarming van de aarde te verbeteren. Het verkennen van belangrijke mariene bacteriën en enzymen kan nieuwe perspectieven openen voor het benutten van het veelbelovende potentieel van suikers uit mariene algen.

De studie is gepubliceerd in Natuur Chemische Biologie .