Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Химическое соединение
Chemical compound
Диметилсульфонипропионат (DMSP) — это органосерное соединение с формулой (CH3)2S+CH2CH2COO−. Этот цвиттерионный метаболит встречается в морском фитопланктоне, морских водорослях и некоторых видах наземных и водных сосудистых растений. Он выполняет функцию осмолита, а также были выявлены другие физиологические и экологические роли. DMSP впервые был идентифицирован в морской красной водоросли Polysiphonia fastigiata.
Dimethylsulfoniopropionate (DMSP), is an organosulfur compound with the formula (CH3)2S+CH2CH2COO−. This zwitterionic metabolite can be found in marine phytoplankton, seaweeds, and some species of terrestrial and aquatic vascular plants. It functions as an osmolyte as well as several other physiological and environmental roles have also been identified. DMSP was first identified in the marine red alga Polysiphonia fastigiata.
Биосинтез
В высших растениях DMSP биосинтезируется из S-метилметионина. Два промежуточных соединения в этом процессе – диметилсульфониумпропиламин и диметилсульфониумпропиональдегид. Однако у водорослей биосинтез начинается с замещения аминогруппы в метионине гидроксильной группой.
In higher plants, DMSP is biosynthesized from S methylmethionine. Two intermediates in this conversion are dimethylsulfoniumpropylamine and dimethylsulfoniumpropionaldehyde. In algae, however, the biosynthesis starts with the replacement of the amino group in methionine by hydroxide.
Деградация
DMSP расщепляется морскими микробами с образованием двух основных летучих соединений серы, каждое из которых оказывает различное воздействие на окружающую среду. Одним из продуктов распада является метанэтиол (CH3SH), который бактерии ассимилируют в белковую серу. Другим летучим продуктом распада является диметилсульфид (CH3SCH3; DMS). Имеются данные, что DMS в морской воде может образовываться в результате расщепления растворенного (внеклеточного) DMSP ферментом DMSP-лиазой, хотя многие неморские виды бактерий преобразуют метанэтиол в DMS. DMS также поглощается морскими бактериями, но медленнее, чем метанэтиол. Несмотря на то, что DMS обычно составляет менее 25% от общего количества летучих продуктов распада DMSP, высокая реакционная способность метанэтиола приводит к тому, что стационарные концентрации DMS в морской воде примерно в 10 раз выше, чем концентрации метанэтиола (~3 нМ против ~0,3 нМ). Примечательно, что корреляции между концентрациями DMS и метанэтиола в публикациях не встречаются. Вероятно, это связано с нелинейным абиотическим и микробным поглощением метанэтиола в морской воде и относительно низкой реакционной способностью DMS. Однако значительная часть DMS в морской воде окисляется до диметилсульфоксида (DMSO). В контексте глобального климата, DMS предположительно играет роль в тепловом балансе Земли, уменьшая количество солнечного излучения, достигающего земной поверхности. Это происходит за счет разложения DMS в атмосфере на гигроскопические соединения, конденсирующие водяной пар и приводящие к образованию облаков. Также установлено, что DMSP влияет на вкусовые и запаховые характеристики различных продуктов. Например, хотя сам DMSP не имеет запаха и вкуса, он накапливается в больших количествах у некоторых морских травоядных или фильтраторов. Сообщалось об увеличении темпов роста, жизнеспособности и устойчивости к стрессу у животных, выращенных на таких кормах. DMS отвечает за неприятные, посторонние вкусы и запахи, которые развиваются в некоторых продуктах из морепродуктов из-за действия бактериальной DMSP-лиазы, которая одновременно образует акрилат.
DMSP is broken down by marine microbes to form two major volatile sulfur products, each with distinct effects on the environment. One of its breakdown products is methanethiol (CH3SH), which is assimilated by bacteria into protein sulfur. Another volatile breakdown product is dimethyl sulfide (CH3SCH3; DMS). There is evidence that DMS in seawater can be produced by cleavage of dissolved (extracellular) DMSP by the enzyme DMSP lyase, although many non marine species of bacteria convert methanethiol to DMS. DMS is also taken up by marine bacteria, but not as rapidly as methanethiol. Although DMS usually consists of less than 25% of the volatile breakdown products of DMSP, the high reactivity of methanethiol makes the steady state DMS concentrations in seawater approximately 10 times those of methanethiol (~3 nM vs. ~0.3 nM). Curiously, there have never been any published correlations between the concentrations of DMS and methanethiol. This is probably due to the non linear abiotic and microbial uptake of methanethiol in seawater, and the comparatively low reactivity of DMS. However, a significant portion of DMS in seawater is oxidized to dimethyl sulfoxide (DMSO). Relevant to global climate, DMS is thought to play a role in the Earth's heat budget by decreasing the amount of solar radiation that reaches the Earth's surface. This occurs through degradation of DMS in the atmosphere into hygroscopic compounds that condense water vapor leading to the formation of clouds. DMSP has also been implicated in influencing the taste and odour characteristics of various products. For example, although DMSP is odourless and tasteless, it is accumulated at high levels in some marine herbivores or filter feeders. Increased growth rates, vigour and stress resistance among animals cultivated on such diets have been reported. DMS, is responsible for repellent, 'off' tastes and odours that develop in some seafood products because of the action of bacterial DMSP lyase, which cogenerates acrylate.