Почвенные микробы метаболизируют полифенолы, как и микробы кишечника

Исследователи из Университета штата Колорадо опровергли долго существовавшую теорию «ферментной защелки» (enzyme latch). Она предполагала, что почвенные микробы в бескислородных условиях (например, в затопленных почвах и торфяниках) не могут расщеплять полифенолы — сложные растительные соединения, содержащиеся в шоколаде, красном вине, фруктах и овощах. Согласно этой теории, полифенолы могли бы служить ловушкой для углерода, снижая выбросы парниковых газов.

Новая работа, опубликованная в Nature Communications, доказывает обратное: микробиом почвы, как и микробиом кишечника, способен использовать полифенолы в пищу даже без кислорода, расщепляя их на мелкие компоненты и, вероятно, высвобождая CO₂.

Ключевые выводы исследования

• Опыты в контролируемых лабораторных условиях с применением высокоразрешающей аналитической химии и методов метагеномики (Joint Genome Institute) и метапротеомики (Environmental Molecular Sciences Laboratory) показали, что почвенные микробы экспрессируют ферменты для метаболизма полифенолов.
• Учёные отследили, как сложные полифенольные соединения разбираются микробами на мелкие молекулы, отделяя этот процесс от фонового «шума» почвенной матрицы.
• Это открытие ставит под сомнение простые стратегии улавливания углерода путём добавления в почвы богатых полифенолами материалов (например, древесной щепы).

Дальнейшие шаги

• Следующая цель — подтвердить эти процессы в полевых условиях. Команда получила грант на изучение метаболизма полифенолов в системе вечной мерзлоты в Швеции.
• Кандидат наук Бриджит МакГиверн будет работать над созданием вычислительного модуля для аннотации генов и ферментов, связанных с метаболизмом полифенолов. В качестве тестового случая для построения этой системы будет использован микробиом кишечника человека.