Gość Zgłoś odpowiedź Napisano 31 Styczeń 2022 (edytowane) Aminokwasy i koralowce: źródła, role i suplementacja Tim Wijgerde Zanim przejdę do relacji między aminokwasami a koralowcami, chciałbym najpierw odpowiedzieć na pytanie: czym są aminokwasy? Zasadniczo aminokwasy należą do klasy związków organicznych, które są niezbędne do wszelkiego życia. Aminokwasy stanowią budulec białek, które z kolei pełnią niezbędne funkcje w żywych organizmach. Dwadzieścia dwa różne aminokwasyistnieją, ale tylko 21 występuje u eukariontów, tj. zwierząt, roślin, grzybów i protistów. Chociaż bakterie, rośliny i grzyby mogą syntetyzować większość aminokwasów, zwierzęta nie są w stanie wyprodukować kilku z nich w ilościach wystarczających do zaspokojenia ich potrzeb metabolicznych (Shinzato et al. 2014). Na przykład, ludzie mogą syntetyzować 11 aminokwasów w wystarczających ilościach, podczas gdy pozostałe 9 muszą być pozyskiwane poprzez dietę. Dlatego te 9 aminokwasów jest znanych jako aminokwasy egzogenne i obejmują histydynę, izoleucynę, leucynę, lizynę, metioninę, fenyloalaninę, treoninę, tryptofan i walinę. Tabela 1. Przegląd 22 znanych aminokwasów, z których 9 nie może być syntetyzowanych przez człowieka. Kluczowy Nieistotny *Niezbędne tylko w niektórych przypadkach (Reeds 2000; Fürst i Stehle 2004), **Znalezione tylko u niektórych bakterii i archeonów (Srinivasan et al. 2002). histydyna Alanina Izoleucyna Arginina * Leucyna Asparagina Lizyna Kwas asparaginowy (asparaginian) Metionina Cysteina * Fenyloalanina Kwas glutaminowy (glutaminian) Treonina Glutamina * Tryptofan Glicyna Walina Ornityna * Proline* Selenocysteina * Seryna * Tyrozyna * Pirolizyna ** Chociaż każdy aminokwas jest inny chemicznie, wszystkie mają tę samą podstawową strukturę. Po jednej stronie cząsteczki mają tak zwaną grupę aminową (NH 2 ), stąd ich nazwa. Z drugiej strony znajdziemy grupę karboksylową (COOH), która nadaje aminokwasom ich kwasowe właściwości. Grupy aminowa i karboksylowa są skondensowane z atomem węgla, razem ze zmiennym łańcuchem bocznym (R), który jest inny dla każdego aminokwasu. Wspólny wzór chemiczny aminokwasów to R-CH(NH2 ) -COOH. Podstawowa struktura aminokwasu alfa, z grupą aminową (NH2) pokazaną po lewej i kwasową grupą karboksylową (COOH) po prawej. R wskazuje łańcuch boczny, który różni się pomiędzy różnymi aminokwasami (zdjęcie: Y. Mrabet). W żywych komórkach aminokwasy można łączyć ze sobą, tworząc białka, proces znany jako biosynteza białek (zwany również biogenezą lub anabolizmem). Odbywa się to poprzez połączenie grup aminowych i karboksylowych dwóch aminokwasów, gdzie atom wodoru (H + ) jest oddzielony od grupy aminowej, a grupa hydroksylowa (OH – ) jest usuwana z grupy karboksylowej. Tak więc ta reakcja generuje wodę (H 2O). Biosynteza białek zachodzi, gdy komórki tłumaczą informację genetyczną na białka, odczytując kod genetyczny przechowywany w DNA litera po literze (a właściwie trzy litery na raz), gdzie każda trzyliterowa kombinacja odpowiada określonemu aminokwasowi. Kiedy kilka aminokwasów jest połączonych ze sobą w żywej komórce, ta większa cząsteczka nazywana jest peptydem. Białka to większe wersje peptydów, w których połączone są ze sobą setki aminokwasów. Po tym połączeniu białko musi zostać chemicznie zmodyfikowane i złożone w złożone kształty, aby mogło funkcjonować wewnątrz lub na zewnątrz komórki, jako strukturalna część błony komórkowej, hormon, przeciwciało lub enzym. Źródła aminokwasów, ze szczególnym uwzględnieniem koralowców Teraz, gdy wiemy, że aminokwasy są niezbędnymi składnikami żywych systemów, następnym pytaniem jest, w jaki sposób organizmy je pozyskują. Jak wspomniano powyżej, źródłem aminokwasów jest biosynteza. Ponadto aminokwasy można pozyskiwać ze środowiska zewnętrznego. W dalszej części tego artykułu skupię się na koralach kamiennych lub scleractinian (rząd Scleractinia). Biosynteza Tak jak białka mogą być wytwarzane z pojedynczych aminokwasów, tak samo aminokwasy mogą być syntetyzowane przez żywe organizmy. Blokami budulcowymi lub substratami do biosyntezy aminokwasów mogą być inne kwasy (takie jak 3-fosfoglicerynian i szczawiooctan) lub same aminokwasy. Podstawą tego wszystkiego są mikroorganizmy, które mogą wykorzystać azot nieorganiczny w postaci gazowego azotu (N2) do produkcji amoniaku/amonu (NH3/NH4+), podstawowych składników azotu do globalnej syntezy aminokwasów. Z kolei amoniak i amon są przekształcane w formę organiczną przez organizmy wyższe jako aminokwasy glutaminian i glutamina. Przykładami takich wyższych organizmów są rośliny, bruzdnice, w tym zooxantellae, a być może także Aiptasiaspp., tropikalne ukwiały, które są uważane za szkodniki w akwariach morskich (patrz również Wijgerde 2012). Koralowce mogą również wytwarzać własne aminokwasy i w przeciwieństwie do większości zwierząt, przynajmniej niektóre koralowce mogą syntetyzować te niezbędne. Wydaje się jednak, że zdolność do wytwarzania (niezbędnych) aminokwasów różni się w zależności od gatunku koralowców. Fitzgerald i Szmant (1997) przeprowadzili eksperymenty z radioaktywną glukozą i odkryli, że pięć różnych gatunków koralowców ( Montastraea faveolata , Acropora cervicornis , Porites divaricata , Tubastraea coccinea i Astrangia poculata ) było w stanie zsyntetyzować co najmniej 15 różnych aminokwasów, z których 8 podstawowych. Jednak analiza wszystkich Acropora digitiferaGeny – tak zwany genom – ujawniły, że gatunek ten może syntetyzować tylko dziesięć nieistotnych aminokwasów z wyjątkiem cysteiny, a nie tych niezbędnych (Shinzato et al. 2011). Porites australiensisz kolei wydaje się wytwarzać cysteinę (Shinzato i wsp. 2014). Rozbieżność między tymi badaniami można wyjaśnić różnymi zastosowanymi gatunkami, które mogą mieć różne zdolności syntezy. Fitzgerald i Szmant (1997) przyznają jednak, że znalezione przez nich niezbędne aminokwasy mogą być częściowo wynikiem biosyntezy przez bakterie zamieszkujące celenteron (znany również jako jama celenteryczna, jama żołądkowo-naczyniowa lub żołądek) polipów koralowych. Wykluczyli biosyntezę symbiotycznych zooxantelli, ponieważ wzorzec wykrytych radioaktywnych aminokwasów był podobny w przypadku zooxanthellate ( M. faveolata , A. cervicornis , P. divaricata ) i azooxanthellate ( T. coccinea ).i A. poculata ). To, co czyni koralowce interesującymi i komplikującymi zwierzęta, to fakt, że są gospodarzami symbiotycznych zooksantelli, bruzdnic, które są w stanie wyprodukować co najmniej 14 aminokwasów, z których 7 jest niezbędnych (Shinzato i wsp. 2014). Zdolność zooxantelli związanych z koralami do wytwarzania lizyny i metioniny jest niejasna, ponieważ niektóre z wymaganych genów kodujących enzym nie zostały znalezione w ich genomie (Shinzato i wsp. 2014), chociaż potwierdzono syntezę lizyny dla zooksantelli z Aiptasia pulchella ( Wanga i Douglasa 1999). Metionina może być wytwarzana przez kombinację enzymów zooksantelli i koralowców, co sugeruje, że obaj partnerzy symbiontów wyewoluowali, aby się wzajemnie uzupełniać (Shinzato et al. 2014). Von Holt (1969) zasugerował coś podobnego, ponieważ zoantyda Zoanthus flos marinus(dziś znany jako Zoanthus sociatus ) może wytwarzać glicynę, w przeciwieństwie do swoich zooxanthellae, prawdopodobnie uzależniając ją od zoanthida. Koralowce i związane z nimi zooxantelle mogą wspólnie wytwarzać wiele aminokwasów (Acropora cervicornis w wodach u wybrzeży Curaçao na holenderskich Karaibach. Zdjęcie: Benjamin Mueller, Królewski Holenderski Instytut Badań Morskich). Eksperymenty ze znacznikami z radioaktywnym węglanem sodu (Na 2 14 CO 3 ) wykazały, że zooxantelle również przenoszą aminokwasy lub ich prekursory (glikokoniugaty) na zwierzę gospodarza (von Holt i von Holt 1968; Markell i Trench 1993; Wang i Douglas 1999 ). Zooxanthellae przekształcają radioaktywny węglan w aminokwasy poprzez fotosyntezę, po czym 14Aminokwasy znakowane C są translokowane do korala gospodarza. Jest to zgodne ze spostrzeżeniami genetycznymi, które ujawniają, że zooxanthellae mają geny niezbędne do produkcji białek transportowych do translokacji aminokwasów do ich koralowego gospodarza (Shinzato i wsp. 2014). Wszystko to sugeruje, że koralowce mogą pozyskiwać większość, jeśli nie wszystkie aminokwasy, poprzez biosyntezę, bezpośrednio lub poprzez symbiotyczne zooxantelle i bakterie. Postawiono również hipotezę, że gdy koralowce żywią się planktonem, zyskują dodatkowy azot, który pozwala zooxantellae na produkcję i translokację większej ilości aminokwasów do swojego koralowego gospodarza (Swanson i Hoegh-Guldberg 1998; Wang i Douglas 1999). Pobór ze środowiska zewnętrznego Oprócz wytwarzania aminokwasów na drodze biosyntezy koralowce mogą pobierać szereg aminokwasów z wody morskiej (Goreau 1971; Ferrier 1991; Fitzgerald i Szmant 1997; Grover et al. 2008). Obejmują one między innymi histydynę, leucynę, metioninę, walinę, alaninę, asparaginę, kwas asparaginowy, kwas glutaminowy, glutaminę, glicynę i serynę (Grover i wsp. 2008). Chociaż stężenie aminokwasów w wodach rafowych jest bardzo niskie (0,2-0,5 µmol L -1 ), koralowce mają bardzo wydajne mechanizmy transportu, aby sobie z tym poradzić (Goreau i wsp. 1971; Grover i wsp. 2008). Białka transportowe, zwane także nośnikami, obecne w błonach komórkowych tkanki koralowców (i we wszystkich żywych organizmach) umożliwiają koralowcom wchłanianie tych trudno dostępnych związków. Stwierdzono, że wychwyt aminokwasów może być znaczącym źródłem azotu. W przypadku Stylophora pistillata aminokwasy mogą odpowiadać za 21% poboru azotu (Grover et al. 2008), chociaż będzie się to różnić w różnych warunkach środowiskowych, tj. stężenia amonu, azotanów, mocznika i aminokwasów oraz obfitości planktonu. Na przykład Grover i in. (2008) stwierdzili, że szybkość pobierania aminokwasów przez S. pistillata wzrasta 6-krotnie, gdy całkowite stężenie aminokwasów jest sztucznie zwiększone do 8 µmol L -1 . Dla koralowców S. pistillata i Galaxea fascicularis oraz Zoanthus sociatus, wchłanianie i włączanie aminokwasów do białka jest większe w świetle niż w ciemności, podczas gdy w przypadku Pocillopora damicornis jest odwrotnie (von Holt 1969; Al-Moghrabi i wsp. 1993; Hoegh-Guldberg i Williamson 1999; Grover i wsp. 2008) . Sugeruje to, że fotosynteza odgrywa rolę u niektórych gatunków, prawdopodobnie zwiększając syntezę białek przez zwierzę. Mechanizm ten nazwano asymilacją aminokwasów wzmocnioną światłem (Al-Moghrabi i wsp. 1993). Oprócz biosyntezy koralowce i zoantydy mogą pozyskiwać aminokwasy z wody morskiej w postaci rozpuszczonej i w postaci cząstek (zdjęcie: T. Wijgerde). Znormalizowany do biomasy, pobieranie aminokwasów może być 5-7 razy wyższe u zooksantelli w porównaniu do koralowca-żywiciela (Grover et al. 2008), chociaż nie jest jasne, dlaczego zooxantelle są w stanie samodzielnie syntetyzować większość aminokwasów. Wychwyt przez zooxantelle jest szybki i następuje w ciągu dwóch godzin, prawdopodobnie najpierw przez wodę morską, która wypełnia jamę celenteryczną polipów koralowych. Jest to prawdopodobne, ponieważ zooxantellae znajdują się w żołądku, który wyściela tę jamę. Plankton jest również ważnym źródłem aminokwasów, ponieważ bakterie, fitoplankton i zooplankton są bogate w białko. Kiedy koralowce żywią się planktonem, mogą rozkładać białka poprzez trawienie i uwalniać aminokwasy. Ten proces trawienny znany jest jako hydroliza białek (rozkład białek przy użyciu wody) i jest wspomagany przez enzymy znane jako proteazy. W ten sam sposób materia detrytyczna może być źródłem aminokwasów. Przegląd dwóch głównych źródeł aminokwasów koralowców scleractinian; biosynteza i wychwyt przez słup wody. Koralowce i zooxantelle mogą syntetyzować razem 20 różnych aminokwasów, z których niektóre są produkowane przez koralowce, inne przez zooxantelle, a jeszcze inne przez obojga partnerów. Należy jednak zauważyć, że różne gatunki koralowców mają różne zdolności syntezy. Aminokwasy mogą być również pobierane przez plankton, detrytus oraz w postaci rozpuszczonej, co jest znane jako żywienie heterotroficzne. Pozyskane aminokwasy są wykorzystywane przez koralowce do syntezy białek potrzebnych do wzrostu tkanek, zwapnienia i innych procesów (zdjęcie: T. Wijgerde, na podstawie Fitzgerald i Szmant 1997; Grover i wsp. 2008 oraz Shinzato i wsp. 2011, 2014). Zbierając wszystkie źródła razem, widzimy, że koralowce mogą uzyskać wszystkie wymagane aminokwasy poprzez biosyntezę lub pobór z wody w postaci rozpuszczonej lub w postaci cząstek. Pytanie brzmi jednak, czy ta podaż aminokwasów jest wystarczająca do maksymalizacji wzrostu, czyli czy ogranicza wzrost koralowców w warunkach naturalnych (patrz niżej). Rola aminokwasów w żerowaniu i wzroście koralowców Karmienie Podobnie jak inne zwierzęta, aminokwasy odgrywają ważną rolę w życiu koralowców, będąc niezbędnymi do produkcji enzymów, wzrostu tkanek i tworzenia szkieletów. Ponadto wiadomo, że aminokwasy wpływają na zachowania żywieniowe koralowców. Po dodaniu do akwarium mrożonej lub żywej karmy koralowce często wydłużają swoje macki, co można przypisać aminokwasom. Goreau i in. (1971) stwierdzili, że dodanie aminokwasów glicyny, alaniny lub glutaminianu do wody powodowało u wielu koralowców skleraktynów otwarcie ust, wydłużenie macek, obrzęk tkanki i wydalenie włókien trawiennych. Tak więc te aminokwasy wywołują taką samą reakcję żywieniową, jak w przypadku dostarczania zooplanktonu. Możliwe, że koralowce posiadają receptory, które rozpoznają związki organiczne, w tym aminokwasy. Schematyczny przegląd zwapnienia koralowców. Energia jest wytwarzana przez komórki kalikoblastyczne, które wyściełają szkielet koralowca na spodzie polipów koralowych. Energia ta jest wykorzystywana do pompowania jonów wapnia do i protonów z cienkiej warstwy płynu między tkanką koralowca a szkieletem, znanej jako płyn kalikoblastyczny (CF). Ponadto jony wodorowęglanowe są transportowane do CF i generowane w CF z CO2 pochodzenia metabolicznego przez enzym anhydrazę węglanową (nie pokazano). Wysokie stężenie jonów wapnia i (wodoro)węglanu, wraz z wysokim pH, powoduje wytrącanie kryształów węglanu wapnia wokół matrycy organicznej. Matryca ta reguluje i przyspiesza osadzanie się węglanu wapnia oraz działa jak „pręt zbrojeniowy”, zapewniając siłę. Niezbędnym składnikiem matrycy organicznej jest aminokwas kwas asparaginowy (zdjęcie: T. Wijgerde, na podstawie Furla i in. 2000, Al-Horani i in. 2003a,b, niemiecki i in. 2004 oraz Venn i in. 2011). Wzrost szkieletu Ważna rola aminokwasóww rozwoju organizmów żywych jest dobrze udokumentowany, a koralowce skleraktyńskie nie są wyjątkiem. Koralowce nie tylko potrzebują aminokwasów do budowy białka do wzrostu tkanek, ale także do syntezy tak zwanej matrycy organicznej (Allemand et al. 2004). Ta organiczna macierz stanowi szkielet białek, polisacharydów, glikozaminoglikanów, lipidów i chityny i jest niezbędna do biomineralizacji (Wainwright 1963; Young i wsp. 1971; Constanz i Weiner 1988; Falini 1996). W wielu koralowcach tworzy fizyczne połączenie między tkanką miękką a szkieletem, reguluje i przyspiesza odkładanie się węglanu wapnia w szkielecie (wapnienie) oraz działa jak „pręt zbrojeniowy”, zapewniając siłę (Allemand et al. 2004). Bloki budulcowe matrycy organicznej są wydzielane przez komórki koralowców do szkieletu, a ta macierz jest podobna do kości zwierzęcych i otolitów rybnych oraz naskórka skorupek jaj kurzych. Matryce organiczne znajdują się również w szkieletach czarnych koralowców (rząd Antipatharia) i hydrokoralach (rząd Anthoathecata), osi wewnętrznej gorgonii (rząd Alcyonacea) oraz sklerytach - igłowych strukturach węglanu wapnia, które zapewniają wytrzymałośćkorale miękkie (zamówienie Alcyonacea). Niezbędna natura matrycy organicznej dla wzrostu koralowców została wykazana przez Allemanda i in. (1998), którym udało się znacząco zmniejszyć zwapnienie Stylophora pistillata poprzez hamowanie syntezy matrycy organicznej za pomocą określonych leków (emetyna, cykloheksymid i tunikamycyna). Chociaż jego skład cząsteczkowy jest zróżnicowany, białkowy składnik matrycy organicznej szkieletów koralowców jest zdominowany przez aminokwas kwas asparaginowy. W koralowcach skleraktyńskich kwas asparaginowy, kwas glutaminowy i glicyna stanowią znaczną część białek matrycy organicznej, przy czym kwas asparaginowy stanowi do 37% (Tabela 2). Kwas asparaginowy jest jeszcze bardziej dominujący w spikule osadzonych w wewnętrznej osi gorgonia, z aż 74,3% udziałem w organicznych białkach macierzy. W przypadku hydrokorala Millepora alcicornis , dalekiego krewnego prawdziwych koralowców, znajdujemy podobnie wysoką liczbę 56,4%. Tabela 2. Skład aminokwasowy białek matrycy organicznej w procentach w trzech koralowcach skleraktyńskich ( P. porites , A. palmata i A. fragilis ), dwóch gorgoniach ( E. tourneforti i Gorgonia sp.) i jednym hydrokoralu ( M. alcicornis ) . Dla wszystkich taksonów koralowych dominującym aminokwasem jest kwas asparaginowy. Na podstawie Mitterera (1978). % organicznych białek matrycy aminokwas Poryty poryty Acropora palmata Agaricia fragilis Gramofony Eunicea Gorgonia sp. Millepora alcicornis kwas asparaginowy 34.3 37.00 30.00 74.30 65.30 56.40 Kwas glutaminowy 10.00 12.50 10.30 3.86 5.78 11.00 treonina 2.09 3.09 2.54 1.29 0.63 4.41 seryna 2.92 5.80 5.57 1.31 0.65 4.30 proline 3.54 3.83 3.96 1.05 1.26 1.88 cysteina 0.19 0.96 0.11 metionina 1.14 1.21 0.10 0.17 glicyna 11.40 12.00 17.10 7.91 9.80 5.42 alanina 6.68 4.73 12.20 6.02 11.00 4.31 walina 5.58 4.57 5.56 1.36 1.74 2.30 izoleucyna 4.60 2.18 2.38 0.51 0.94 1.67 leucyna 6.87 4.36 4.50 0.59 1.35 2.23 tyrozyna 0.99 0.80 0.78 0.12 0.12 fenyloalanina 3.33 2.13 2.79 0.33 0.55 0.80 histydyna 1.19 0.21 0.14 0.16 0.71 lizyna 2.73 4.89 0.42 0.46 0.13 2.95 arginina 1.32 1.17 0.38 0.43 0.30 0.64 Matryce organiczne znajdują się w elementach szkieletowych wszystkich koralowców, w tym gorgoniach (po lewej), hydrokoralach (Distichopora sp., górny środkowy), czarnych koralach (Cirrhipathes sp., górny prawy), koralach skleraktyńskich (Cycloseris sp., na dole po prawej), oraz koralowce miękkie (Dendronephthya sp., dolny środkowy, fot. T. Wijgerde). Ponieważ matryca organiczna koralowców wykazuje obfitość kwasu asparaginowego, jest oczywiste, że jego podaż ma kluczowe znaczenie dla wzrostu koralowców . Rzeczywiście stwierdzono, że karmienie koralowców skleraktyńskich dziennymi partiami zooplanktonu (zakres stężenia 1000-13 000 ofiar L -1 wody morskiej) poprawia wzrost tkanek i szkieletu, co może być częściowo spowodowane zwiększoną podażą kwasu asparaginowego i innych aminokwasów, wzmacniając synteza matrycy organicznej, a tym samym odkładanie węglanu wapnia (Lavorano et al. 2008; Houlbrèque i Ferrier-Pages 2009; Osinga et al. 2011). Ponieważ dostarczanie koralowcom skleraktyńskim większych niż naturalne ilości pożywienia powoduje zwiększenie tempa wzrostu, wzrost koralowców na rafach jest prawdopodobnie ograniczony dostępnością pożywienia i powiązany z podażą aminokwasów, lipidów i innych związków organicznych. W ten sam sposób koralowce rosnące w głębokich wodach lub obszarach o niskim przepływie mogą być naturalnie ograniczone przez dostępność światła i szybkość przepływu wody (Wijgerde i Tilstra 2014 i zawarte tam odniesienia). Czy do akwarium należy dodawać skoncentrowane aminokwasy? Dla akwarystów jest to jedno z tych pytań za milion dolarów. Odpowiedź nie jest jednak taka prosta. Z jednej strony, tak jak my, ludzie, nie potrzebujemy aminokwasów w fantazyjnych tabletkach, aby zachować zdrowie, tak samo koralowce mogą obejść się bez suplementów aminokwasowych, jeśli przestrzegają naturalnej diety. W przypadku koralowców naturalną dietą jest regularne karmienie żywym lub mrożonym zooplanktonem (<10 ofiar L -1 woda morska) i fitoplanktonem (~1 000 000 komórek L -1woda morska), w zależności od gatunku (Yahel et al. 1998; Heidelberg et al. 2004, 2010; Holzman et al. 2005; Yahel et al. 2005a,b; Palardy et al. 2006). Z drugiej strony, chociaż koralowce mogą rosnąć przy niskich stężeniach aminokwasów i tylko niewielkich ilościach zooplanktonu, prawdopodobnie ich wzrost jest ograniczony przy tak naturalnej dostępności pokarmu. Zatem dostarczanie koralom większych niż naturalne ilości pokarmu może zwiększyć tempo wzrostu (Lavorano i wsp. 2008), chociaż nie zawsze tak jest (Forsman i wsp. 2011). Pod tym względem dawkowanie stężonych aminokwasów może wzmagać wzrost koralowców w taki sam sposób, w jaki może to zrobić karmienie partiami zooplanktonu. Teoria ta jest poparta odkryciami Grovera i in. (2008), którzy odkryli, że pobieranie aminokwasów przez koralowce można zwiększyć poprzez sztuczne zwiększenie stężenia aminokwasów. Ponieważ zwykle są one dobrze zarybione, większość domowych akwariów otrzymuje znaczną ilość aminokwasów poprzez sztuczne pokarmy (zdjęcie: T. Wijgerde). Pomimo naszej wiedzy naukowej na temat aminokwasów i koralowców, nie ma badań, które pokazują, jak dawkowanie skoncentrowanych aminokwasów wpływa na koralowce. Z tej perspektywy wydaje się, że zarówno dla akwarystów, jak i naukowców istnieje niezbadane terytorium, które może przetestować wpływ skoncentrowanych aminokwasów na wzrost i wybarwienie koralowców. Kwas asparaginowy jest interesującym kandydatem na początek, biorąc pod uwagę jego ważną rolę w syntezie matrycy organicznej i wzroście szkieletu. Możliwe, że koralowce, które codziennie otrzymują skoncentrowany suplement kwasu asparaginowego, wykazują szybszy wzrost w porównaniu do koralowców karmionych zooplanktonem (który może dostarczać mniej kwasu asparaginowego). Wynik takiego eksperymentu zależy od tego, czy koralowce karmione zooplanktonem są ograniczone przez ich połączone wewnętrzne i zewnętrzne zaopatrzenie w kwas asparaginowy. Kiedy wystarczaaminokwasy, w tym kwas asparaginowy, są dostępne w postaci rozpuszczonej lub w postaci cząstek, może nie mieć znaczenia, jakie jest ich źródło. Tak więc akwaryści, którzy już intensywnie karmią swoje koralowce, mogą nie zauważyć dodatkowego efektu skoncentrowanych aminokwasów, takich jak kwas asparaginowy. Aby eksperyment miał wartość, ważne jest, aby przestrzegać standardów naukowych, z wystarczającą replikacją i kontrolą, aby uzyskać solidne wnioski. Oznacza to, że należałoby użyć co najmniej dwóch oddzielnych akwariów, do których dawkowane są aminokwasy, z kilkoma fragmentami koralowców w każdym akwarium oraz co najmniej dwóch dodatkowych oddzielnych akwariów z fragmentami z tej samej rodziny rodzicielskiej otrzymujących alternatywną karmę lub bez karmy w ogóle jako kontrole umożliwiające porównanie. Ponadto wszystkie inne warunki środowiskowe, takie jak natężenie i widmo światła, przepływ wodytempo, a jakość wody powinna być bardzo podobna w czterech akwariach, aby zapobiec mylącym skutkom. Oczywiście możliwe jest, że różne gatunki i różne genotypy (odmienne genetycznie osobniki) w obrębie gatunku reagują w różny sposób na skoncentrowane aminokwasy (Osinga et al. 2011). Uwagi końcowe Podsumowując, można śmiało powiedzieć, że aminokwasy są bardzo ważnymi związkami dla koralowców i innych organizmów (morskich). Od Ciebie zależy, czy zdecydujesz się zaopatrywać akwarium w aminokwasy w postaci różnych pokarmów, czy w postaci rozpuszczonej. Tak czy inaczej, koralowce są stworzeniami wysoce adaptacyjnymi i w wielu przypadkach znajdą sposób na zaspokojenie minimalnego zapotrzebowania na aminokwasy, aby pozostać przy życiu i rosnąć, poprzez biosyntezę lub pobieranie z wody. Bibliografia Al-Horani FA, Al-Moghrabi SM, de Beer D (2003a) Mechanizm wapnienia i jego związek z fotosyntezą i oddychaniem u korala skleraktyńskiego Galaxea fascicularis . Mar Biol 142:419-426 Al-Horani FA, Al-Moghrabi SM, de Beer D (2003b) Mikrosensorowe badanie fotosyntezy i zwapnienia w koralach skleraktyńskich, Galaxea fascicularis: aktywny wewnętrzny cykl węgla. J Exp Mar Biol Ecol 288:1-15 Allemand D, Ferrier-Pages C, Furla P, Houlbrèque F, Puverel S, Reynaud S, Tambutté É, Tambutté S, Zoccola D (2004) Biomineralizacja w koralowcach rafowych: od mechanizmów molekularnych do kontroli środowiska. CR Palevol 3: 453-467 Allemand D, Tambutté E, Girard JP, Jaubert J (1998) Synteza matrycy organicznej w scleractinian koral Stylophora pistillata : rola w biomineralizacji i potencjalny cel tribulyltinu cynoorganicznego. J Exp Biol 201:2001-2009 Al-Moghrabi S, Allemand D, Jaubert J (1993) Wychwyt waliny przez koralowce Galaxea fascicularis : charakterystyka i wpływ światła i stanu odżywienia. J Comp Physiol B 163:355-362 Constantz B, Weiner S (1988) Kwaśne makrocząsteczki związane z fazą mineralną szkieletów koralowców skleraktyńskich. J Exp Zool 248:253-258 Falini G, Albeck S, Weiner S, Addadi L (1996) Kontrola polimorfizmu aragonitu lub kalcytu przez makrocząsteczki skorupy mięczaka. Nauka 271:67-69 Ferrier MD (1991) Wychwyt netto rozpuszczonych wolnych aminokwasów przez cztery koralowce skleraktyńskie. Rafy koralowe 10:183-187 Fitzgerald LM, AM Szmant (1997) Biosynteza „podstawowych” aminokwasów przez koralowce skleraktyńskie. Biochem J 322:213-221 Forsman ZH, Kimokeo BK, Bird CE, Hunter CL, Toonen RJ (2011) Hodowla koralowców: wpływ światła, ruchu wody i sztucznej żywności. J Mar Biol Assoc Wielka Brytania, doi:10.1017/S0025315411001500 Furla P, Galgani I, Durand I, Allemand D (2000) Źródła i mechanizmy transportu węgla nieorganicznego do wapnienia i fotosyntezy koralowców. J Exp Biol 203:3445-3457 Fürst P, Stehle P (2004) Jakie są podstawowe elementy potrzebne do określenia zapotrzebowania na aminokwasy u ludzi? J Nutr 134:1558S-1565S Goreau TF, Goreau NI, Yonge CM (1971) Koralowce rafowe: autotrofy czy heterotrofy? Biuletyn Biologiczny 141:247-260 Grover R, Maguer JF, Allemand D, Ferrier-Pages C (2008) Wychwyt rozpuszczonych wolnych aminokwasów (DFAA) przez koralowce skleraktyńskie Stylophora pistillata . J Exp Biol 211:860-865 Heidelberg KB, O'Neil KL, Bythell JC, Sebens KP (2010) Pionowe rozmieszczenie i wzorce diety liczebności i biomasy zooplanktonu w Conch Reef, Florida Keys (USA). J Plankt Rozdz 32:75-91 Heidelberg KB, Sebens KP, Purcell JE (2004) Skład i źródła zooplanktonu w pobliżu rafy na jamajskiej rafie przedniej wraz z implikacjami dla żywienia koralowców. Rafy koralowe 23:263-276 Hoegh-Guldberg O, Williamson J (1999) Dostępność dwóch form rozpuszczonego azotu dla koralowca Pocillopora damicornis i jego symbiotycznych zooxantelli. Mar Biol 133:561-570 Holzman R, Reidenbach MA, Monismith SG, Koseff JR, Genin A (2005) Ubytek zooplanktonu w pobliżu dna nad rafą koralową II: związki ze zdolnością pływania zooplanktonu. Rafy koralowe 24:87-94 Houlbrèque F, Ferrier-Pages C (2009) Heterotrofia w tropikalnych koralowcach skleraktyńskich. Biol Rev Camb Filos 84:1-17 Markell DA, Trench RK (1993) Makrocząsteczki wydzielane przez symbiotyczne bruzdnice w kulturze: skład aminokwasowy i cukrowy. J Phycol 29:64-68 Mitterer RM (1978) Skład aminokwasów i zdolność wiązania metali przez białko szkieletowe koralowców. Bull Mar Sci 28:173-180 Osinga R, Schutter M, Griffioen B, Wijffels RH, Verreth JAJ, Shafir S, Henard S, Taruffi M, Gili C, Lavorano S (2011) Biologia i ekonomia wzrostu koralowców. Mar Biotechnol 13:658-671 Palardy JE, Grottoli AG, Matthews KA (2006) Wpływ naturalnie zmieniających się stężeń zooplanktonu na tempo żerowania dwóch gatunków koralowców we wschodnim Pacyfiku. J Exp Mar Biol Ecol 331:99-107 Reeds PJ (2000) Aminokwasy zbędne i niezbędne dla człowieka. J Nutr 130: 1835S-1840S Reimera J (2013). Zoanthus flos-marinus Duchassaing & Michelotti, 1860. Dostęp przez: World Register of Marine Species pod adresem http://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=590575 dnia 2014-02-11 Shinzato C, Inoue M, Kusakabe M (2014) Migawka korala „Holobiont”: montaż transkryptomu korala skleraktyńskiego, Porites, przechwytuje szeroką gamę genów zarówno z gospodarza, jak i z symbiotycznych zooxantelli. PLoS ONE 9(1): e85182. doi:10.1371/journal.pone.0085182 Shinzato C, Shoguchi E, Kawashima T, Hamada M, Hisata K, Tanaka M, Fujie M, Fujiwara M, Koyanagi R, Ikuta T, Fujiyama A, Miller DJ, Satoh N (2011) Wykorzystanie genomu Acropora digitifera do zrozumienia reakcji koralowców do zmian środowiskowych, Natura 476:320-323 Srinivasan G, James CM, Krzycki JA (2002) Pyrrolysine Encoded by UAG in Archaea: Charging of a UAG-Decoding Specialized tRNA. Nauka 296:1459-1462 Swanson R, Hoegh-Guldberg O (1998) Synteza aminokwasów w symbiotycznym anemonie morskim Aiptasia pulchella . Mar Biol 131:83-93 Venn A, Tambutté E, Holcomb M, Allemand D, Tambutté S (2011) Obrazowanie tkanek na żywo pokazuje , że korale rafowe podnoszą pH pod ich wapniejącą tkanką w stosunku do wody morskiej. PLoS ONE 6(5): e20013. doi:10.1371/journal.pone.0020013 von Holt C (1968) Wychwyt glicyny i uwalnianie polifosforanów nukleozydowych przez zooxantellae. Comp Biochem Physiol 26:1071-1079 von Holt C, von Holt M (1968) Przenoszenie produktów fotosyntezy z zooxantellae do współżywiciela. Comp Biochem Physiol 24:73-81 Wainwright SA (1963) Organizacja szkieletowa w koralu, Pocillopora damicornis . QJ Microsc Sci 104:169-183 Wang JT, Douglas AE (1999) Synteza niezbędnych aminokwasów i recykling azotu w symbiozie alga-bezkręgowce. Mar Biol 135:219-222 Wijgerde T (2012) Aiptazja , algi Dinoflagellata i cyjanobakterie – trójstronna symbioza? Zaawansowany akwarysta 11(4) Wijgerde T, Tilstra A (2014) Obalanie mitów dotyczących akwarium. Zaawansowany Akwarysta 13 (2) Yahel G, Post AF, Fabricius K, Marie D, Vaulot D, Genin A (1998) Dystrybucja fitoplanktonu i wypas w pobliżu raf koralowych. Limnol Oceanogr 43:551-563 Yahel R, Yahel G, Berman T, Jaffe JS, Genin A (2005a) Wzór Diel z nagłymi zmianami zmierzchowymi zooplanktonu nad rafą koralową. Limnol Oceanogr 50:930-944 Yahel R, Yahel G, Genin A (2005b) Zubożenie zooplanktonu w pobliżu dna nad rafami koralowymi: I: dynamika dobowa i rozkład wielkości. Rafy koralowe 24:75-85 Young SD, O'Connor JD, Muscatine L (1971) Organiczny materiał ze szkieletów koralowców skleraktyńskich. II. Włączenie 14C do białka, chityny i lipidu. Comp Biochem Physiol 40B:945-958 Edytowane 31 Styczeń 2022 przez Gość Udostępnij tę odpowiedź Odnośnik do odpowiedzi Udostępnij na innych stronach
Gość Zgłoś odpowiedź Napisano 31 Styczeń 2022 @AnT, po długim czasie wróciłem wreszcie do rozkminek, nad aminokwasami 🤗 Udostępnij tę odpowiedź Odnośnik do odpowiedzi Udostępnij na innych stronach
