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An antioxidant function for DMSP and DMS in marine algae

机译：对海藻中DMSP和DMS的抗氧化功能

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The algal osmolyte dimethylsulphoniopropionate (DMSP) and its enzymatic cleavage product dimethylsulphide (DMS) contribute significantly to the global sulphur cycle, yet their physiological functions are uncertain. Here we report results that, together with those in the literature, show that DMSP and its breakdown products (DMS, acrylate, dimethylsulphoxide, and methane sulphinic acid) readily scavenge hydroxyl radicals and other reactive oxygen species, and thus may serve as an antioxidant system, regulated in part by enzymatic cleavage of DMSP. In support of this hypothesis, we found that oxidative stressors, solar ultraviolet radiation, CO_2 limitation, Fe limitation, high Cu~(2+) (ref. 9) and H_2O_2 substantially increased cellular DMSP and/or its lysis to DMS in marine algal cultures. Our results indicate direct links between such stressors and the dynamics of DMSP and DMS in marine phytoplankton, which probably influence the production of DMS and its release to the atmosphere. As oxidation of DMS to sulphuric acid in the atmosphere provides a major source of sulphate aerosols and cloud condensation nuclei, oxidative stressors―including solar radiation and Fe limitation―may be involved in complex ocean-atmosphere feedback loops that influence global climate and hydrological cycles.
机译：藻类渗透压物质二甲基磺酸丙二酸酯（DMSP）及其酶解产物二甲基硫化物（DMS）对全球硫循环有重要贡献，但其生理功能尚不确定。在这里，我们报告的结果与文献中的结果一起表明，DMSP及其分解产物（DMS，丙烯酸酯，二甲基亚砜和甲烷亚磺酸）易于清除羟基自由基和其他活性氧，因此可以用作抗氧化剂系统，部分受DMSP的酶促裂解调控。为支持该假设，我们发现氧化应激，太阳紫外线辐射，CO_2限制，Fe限制，高Cu〜（2 +）（参考文献9）和H_2O_2大大增加了海洋藻类中细胞的DMSP和/或其对DMS的溶解。文化。我们的研究结果表明，此类压力源与海洋浮游植物中DMSP和DMS的动力学之间存在直接联系，这可能影响DMS的产生及其向大气的释放。由于大气中DMS在硫酸中的氧化提供了硫酸盐气溶胶和云凝结核的主要来源，因此，包括太阳辐射和铁限制在内的氧化应激源可能会参与影响全球气候和水文循环的复杂海洋-大气反馈回路。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2002年第6895期|p.317-320|共4页
  • 作者

    W. Sunda; D. J. Kieber; R. P. Kiene; S. Huntsman;

  • 作者单位

    Beaufort Laboratory, National Oceanic and Atmospheric Administration, Beaufort, North Carolina 28516, USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
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