Les algues marines dans les océans du monde stockent d'énormes quantités de CO 2 , liant approximativement autant de CO 2 par an comme toute la végétation terrestre. Dans ce processus, les algues produisent de grandes quantités de glucides, qui peuvent être décomposés par les bactéries marines et constituent une source d'énergie importante pour le réseau trophique marin. L'équipe de recherche a maintenant élucidé la voie de dégradation complexe du polysaccharide Ulvan. L'Ulvan est un sucre complexe produit par les algues du genre Ulva, qui est dégradé par la bactérie marine Formose agariphila . L'étude approfondie a révélé la fonction biochimique de 12 enzymes. Ces résultats sont d'une importance considérable pour la recherche fondamentale. Et maintenant, ils permettent l'exploitation biotechnologique de la biomasse algale qui n'a jamais été utilisée auparavant comme matière première pour les fermentations et pour l'isolement de sucres précieux.

"Dans notre étude, nous pouvons montrer, pour la première fois, comment les bactéries marines décomposent complètement le polymère très complexe Ulvan des algues marines en ses éléments constitutifs. Ces informations améliorent non seulement notre compréhension de la façon dont les micro-organismes accèdent à leur source de nourriture. En utilisant les biocatalyseurs nouvellement décodés, le complexe polysaccharide marin ulvane peut désormais également être utilisé comme matière première pour les fermentations, et des composants de sucre de haute qualité tels que l'acide iduronique ou le sulfate de rhamnose peuvent être produits à partir de la ressource auparavant inaccessible fournie par les algues marines, " explique le Prof. Dr. Uwe Bornscheuer de l'Institut de Biochimie, Université de Greifswald.

Dr Jan-Hendrik Hehemann, Emmy Noether chef de groupe au Max Planck Institute for Marine Microbiology et au MARUM—Center for Marine Environmental Sciences de l'Université de Brême, ajoute, « Les polysaccharides des algues marines sont chimiquement différents de ceux des plantes terrestres. On ignore en grande partie comment les bactéries marines dégradent les polysaccharides d'algues. mais répond également à des questions écologiques centrales concernant le cycle du carbone marin."

« Nos résultats montrent également à quel point il est important de mener des recherches dans une équipe diversifiée de microbiologistes, biotechnologues, biochimistes et chimistes organiques. Le groupe de recherche POMPU financé par la DFG offre une combinaison interdisciplinaire de ces compétences, qui a largement contribué à la réussite de ce projet, " ajoute le Prof. Dr. Thomas Schweder de l'Institut de Pharmacie, Université de Greifswald. Le groupe de recherche POMPU vise à élucider les fonctions écologiques importantes des bactéries marines lors des efflorescences algales afin d'améliorer la compréhension de la fonction de pompe biologique des océans face au réchauffement climatique. L'exploration des bactéries et enzymes marines clés peut ouvrir de nouvelles perspectives pour exploiter le potentiel prometteur des sucres des algues marines.

L'étude est publiée dans Nature Chimie Biologie .