Uit nieuw onderzoek van de North Carolina State University en de Universiteit van Kopenhagen blijkt dat meer bacterioplankton vitamine B1- of B1-precursoren uit hun omgeving gebruikt dan hun eigen precursoren te synthetiseren. De onderzoekers ontdekten ook dat de beschikbaarheid van B1 de groei van bacterioplankton direct kan beperken, die een grotere impact kunnen hebben op aquatische microbiële voedselwebben, evenals de uitwisseling van energie en voedingsstoffen.

"Bacterioplankton lijkt eigenlijk meer op ons dan we ons realiseerden - ze moeten hun Snickers eten, bij wijze van spreken, en voedingsstoffen zoals vitamine B1 uit de omgeving halen, " zegt Ryan Paerl, assistent-professor marine, aard- en atmosferische wetenschappen bij NC State en hoofdauteur van een paper waarin het onderzoek wordt beschreven. "Vroeger dachten we dat de meeste bacterioplankton hun eigen vitamine B1 maar recent genetisch en kweekwerk met een paar veel voorkomende soorten in de natuur suggereerde dat dit misschien niet het geval is. Ons werk kijkt in grote lijnen naar overvloedig bacterioplankton in het wild en laat zien dat hoewel sommige B1-synthesizers zijn, de meerderheid - inclusief diverse populaties - zijn B1-auxotrofen, wat betekent dat ze de vitamine of stukjes ervan uit hun omgeving moeten halen."

Paerl maakte deel uit van een internationaal team van onderzoekers dat keek naar bacterioplankton - vrij zwevende bacteriën die belangrijk zijn voor microbiële voedselwebben en energiecycli wereldwijd. Ze gebruikten metagenomica om wilde bacterioplankton uit vers, estuariene, en mariene wateren om zowel hun B1-behoeften als hun vermogen om B1 of precursoren te krijgen, te identificeren, vervolgens werd gekeken of de beschikbaarheid van B1 in de omgeving enig effect had op de groei van de populaties als geheel.

Paerl en collega's voerden experimenten uit voor het wijzigen van voedingsstoffen met water dat was verzameld van dezelfde meetlocatie in de Oostzee waar ze initiële en wekelijkse metagenomische gegevens hadden verkregen en geanalyseerd. De eenvoudige experimenten omvatten het meten van bacteriegroei in water aangevuld met B1- of B1-precursoren in vergelijking met niet-aangevuld water. In drie van de vijf experimenten, monsters met toegevoegde B1 of voorlopers hadden significant meer groei dan de controle.

Genetische analyses van de wekelijkse metanomen van de Oostzee brachten fluctuaties aan het licht in de genen die verantwoordelijk zijn voor het maken en/of gebruiken van B1 en voorlopers uit de omgeving in de loop van de tijd. "In de zomer, bijvoorbeeld, we zagen de genen opduiken die verantwoordelijk zijn voor het opruimen van bepaalde voorlopers, wat suggereert dat meer van die voorlopers beschikbaar zijn in warme, zonnig weer - dat is ook wanneer vitamine B1-producerende blauwgroene algen ( cyanobacteriën ) gedijen, ' zegt Parel.

Paerl benadrukt dat deze bevindingen slechts de eerste stap zijn naar het begrijpen van de impact van B1-beschikbaarheid op het microbiële voedselweb en het metabolisme van bacterioplankton.

"In toekomstige studies zullen we specifieker kijken naar verschillende soorten bacterioplankton en hoe B1 in hun levensstijl past, " zegt Paerl. "Dit werk is een eerste stap in de richting van het begrijpen van de relaties tussen plankton en B1, wat belangrijk is om uit te zoeken omdat de beschikbaarheid van de vitamine en zijn voorlopers een rol spelen bij het beïnvloeden van de structuur en groei van de gemeenschap."