Гломалин
Гломалин — гликопротеин, вырабатываемый в большом количестве гифами и спорами грибов арбускулярной микоризы (АМ) в почве и в корнях растений. Гломалин был обнаружен в 1996 году Сарой Ф. Райт, ученой из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США.[1] Название происходит от порядка грибов Гломовые.[2]
Открытие[править | править код]
Гломалин ускользал от обнаружения до 1996 года потому что «Требуется необычное усилие, чтобы вытеснить гломалин для изучения: ванна с цитратом в сочетании с нагреванием до 250 °F (121 °C) в течение как минимум часа …. Никакое другое почвенное связующее, найденное до настоящего времени, не требовало ничего столь радикального, как это.» — Сара Райт.[1]
Описание[править | править код]
Конкретный белок гломалин еще не был выделен и описан.[3] Однако связанные с гломалином почвенные белки (GRSP) были идентифицированы с использованием моноклональных антител (Mab32B11), выращенных против раздробленных спор AM-грибов. Гломалин определяется условиями его экстракции и реакцией с антителом Mab32B11.
Первооткрыватель гломалина Сара Райт считает, что «молекула гломалина представляет собой скопление небольших гликопротеинов с железом и другими связанными ионами … гломалин содержит от 1 до 9% сильно связанного железа … Мы видели гломалин снаружи гифы, и мы считаем, что именно так гифы запечатывают себя, чтобы они могли нести воду и питательные вещества. Это также может придать им жесткость, необходимую им для того, чтобы охватить воздушное пространство между частицами почвы». Гломалину требуется 7-42 года для биоразложения. Самые высокие уровни гломалина были обнаружены в вулканических почвах Гавайских островов и Японии.[1]
Существуют и другие косвенные доказательства того, что гломалин имеет грибковое происхождение. Когда AM-грибы удаляются из почвы путем инкубации почвы без растений-хозяев, концентрация GRSP снижается. Аналогичное снижение GRSP также наблюдалось в инкубированных почвах из лесных, облесенных и сельскохозяйственных угодий[4] и пастбищ, обработанных фунгицидом.[3] Концентрации гломалина в почве коррелируют с первичной продуктивностью экосистемы.[5]
Химия связанного с гломалином почвенного белка (GRSP) еще не до конца изучена, а связь между гломалином, GRSP и грибами арбускулярной микоризы еще не ясна.[3][6] Физиологическая функция гломалина в грибах также является предметом современных исследований.[7]
Эффекты[править | править код]
Связанные с гломалином белки почвы (GRSP), наряду с гуминовыми кислотами, являются важным компонентом органического вещества почвы и действуют, связывая вместе минеральные частицы и улучшая качество почвы.[1][3] Гломалин был исследован на предмет его способности сохранять углерод и азот, в том числе в качестве потенциального метода изоляции углерода.[5][8]
Предполагается, что гломалин улучшает стабильность воды в почве и уменьшает эрозию почвы. Была обнаружена сильная корреляция между GRSP и стабильностью воды в почвенном заполнителе в самых разнообразных почвах, где органический материал является основным связующим агентом, хотя механизм не известен.[3]
См. также[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 Glomalin: Hiding Place for a Third of the World's Stored Soil Carbon // Agricultural Research. — 2002. — P. 4–7.
- ↑ Glomalin—Soil's Superglue // Agricultural Research. — 1997.
- ↑ 1 2 3 4 5 Arbuscular mycorrhizae, glomalin, and soil aggregation // Canadian Journal of Soil Science. — 2004. — Vol. 84, № 4. — P. 355–363. — doi:10.4141/S04-003.
- ↑ Rillig, M., Ramsey, P., Morris, S., Paul, E. Glomalin, an arbuscular-mycorrhizal fungal soil protein, responds to land-use change // Plant and Soil. — 2003. — Vol. 253. — P. 293–299. — doi:10.1023/A:1024807820579.
- ↑ 1 2 Glomalin in Ecosystems // Soil Science Society of America Journal. — 2007. — Vol. 71, № 4. — P. 1257–1266. — doi:10.2136/sssaj2006.0377.
- ↑ Glomalin-related soil protein contains non-mycorrhizal-related heat-stable proteins, lipids and humic materials // Soil Biology and Biochemistry. — 2011. — Vol. 43, № 4. — P. 766–777. — ISSN 0038-0717. — doi:10.1016/j.soilbio.2010.12.010.
- ↑ The arbuscular mycorrhizal fungal protein glomalin: Limitations, progress, and a new hypothesis for its function // Pedobiologia. — 2007. — Vol. 51, № 2. — P. 123–130. — ISSN 0031-4056. — doi:10.1016/j.pedobi.2007.03.002.
- ↑ Enhancing soil carbon storage for carbon remediation: potential contributions and constraints by microbes // Trends in Microbiology. — 2011. — Vol. 19, № 2. — P. 75–84. — ISSN 0966-842X. — doi:10.1016/j.tim.2010.11.006. — PMID 21167717.