海洋环境中的氨基糖及其在有机质循环过程中的指示作用

氨基糖作为海洋环境中一类具有重要地球化学特征的有机质,其在海水、颗粒物和沉积物中的含量和组成等信息能够有效反映有机质的来源、降解过程及成岩状态。从氨基糖的来源与组成、海洋环境中的分布特征和影响因素,以及其作为生物标志物对有机质来源和降解状态的指示作用等方面,系统总结了海洋环境中氨基糖的研究进展。结果表明,氨基糖的活性受其大分子形态、环境中溶解氧、营养盐水平和沉积环境的影响。葡萄糖胺/半乳糖胺(Glc N/GalN)和总可水解氨基酸/总可水解氨基糖(THAA/THAS)对有机质来源和降解状态的指示具有一致性,较高的Glc N/GalN和THAA/THAS值可反映浮游生物来源的新鲜有机质,其比值的降低表明有机质逐渐向细菌有机质转化。氨基糖的碳、氮归一化含量对二者的指示具有差异性,其比例的升高和降低取决于有机质降解程度和来源影响的相对贡献大小。胞壁酸可用于估算较为新鲜的细菌有机质对总有机质的贡献,但由于其快速循环而导致在溶解有机质中的含量极低,不适合应用在溶解有机质中。今后的工作应进一步加强不同微生物对海洋环境中氨基糖的贡献,区分有机质来源和降解对氨基糖的影响以及转化和归宿研究。

海洋颗粒物/沉积物中的氨基酸及其对有机质降解的指示作用

氨基酸是海洋有机质尤其是有机氮的重要组分,其地球化学行为活跃,在海洋有机质生物地球化学循环过程中起着重要作用.氨基酸的含量、组成和分布等信息可有效指示有机质的降解状态.本研究系统总结了海洋颗粒物/沉积物中氨基酸的分布特征及影响因素,以及氨基酸对有机质降解程度的指示作用.海洋颗粒物/沉积物氨基酸的主要成分为甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)和天冬氨酸(Asp),其含量从近岸到大洋逐渐降低,并随深度增加呈下降趋势组.氨基酸的碳、氮归一化产率()越低,表明有机质%AA-C/TOC,%AA-N/TN)以及基于氨基酸成的降解因子(DI的降解程度越高.基于非蛋白质氨基酸以及)D型氨基酸含量与组成的活性因子(RI)和D型氨基酸与L型氨基酸比值(D/L等指标可以根据细菌对氨基酸的转化作用来指示有机质的降解程度,其中RI值越接近于0,D/L值越高,蛋白质与非蛋白质氨基酸的比值的高Asp/β-Ala和Glu/γ-Aba(氨基丁酸)越小,均表明有机质受到微生物降解和转化程度越.颗粒物/沉积物中氨基酸的迁移转化过程主要受到溶解氧、营养盐水平、有机质来源、沉积环境以及微生物转化等因素的影响.今后应加强颗粒物和沉积物之间的协同效应以及微生物对氨基酸的影响与具体调控机理研究.