植物は確かに動物の捕食者から身を守る方法を知っています。植物の多くはポリフェノールを含む化学物質を生成し、そのため葉や茎が多くの昆虫にとってほとんど消化されにくくなります。 「これらのポリフェノールは、乾燥葉重量の 1 ～ 25 パーセントという高濃度で多くの植物に含まれています」とインペリアル カレッジ ロンドンのマヌエル リーベケ氏とその同僚は説明します。これらの植物部分を食べると、ポリフェノールが重要な消化酵素に結合し、消化酵素をブロックします。哺乳類は、腸内でポリフェノールを包み込んで無害にするペプチドの助けを借りて、これらの植物物質に対抗することができます。ミミズがポリフェノールの影響からどのように身を守るのかは依然として謎のままです。それらは、落葉や土壌中の死んだ植物物質の最も重要なリサイクル業者の1つであるにもかかわらず、これまでの方法では、動物の腸内のポリフェノールに対する明らかな保護分子やメカニズムを検出できませんでした。
リーベケ氏と彼の同僚は、新しい方法で探しているものを見つけました。研究では、いわゆる MALDI 質量分析法を使用して急速冷凍したミミズを分析しました。サンプルの化学成分はレーザービームを使用してイオン化され、一部の成分が溶解して分析に利用できるようになります。大きな利点は、「これを使用して、たとえばミミズのあらゆる分子を見つけて位置を特定できることです」とリーベケ氏は言います。そしてこれらの分析では、実際に、線虫の前腸にこれまで知られていなかった分子が顕著に蓄積していることが示されました。この複雑な硫黄含有有機化合物は、調査したミミズ 14 種すべてで発見され、驚くほど大量に検出されました。研究者らによると、この分子はミミズの全乾燥質量の少なくとも 1 パーセント、総硫黄収支の 20 パーセントを占めていました。報告。
一人当たりドリロディフェンシン 1 キロ
これは長年探し求められていた植物ポリフェノールに対する解毒剤だったのだろうか？それを調べるために、研究者らはこの化合物と溶解ポリフェノールとの反応を調べ、ミミズによる摂食実験を行った。結果: ドリロディフェンシンと呼ばれる物質は、線虫の腸内で界面活性剤のように作用します。これはポリフェノールに付着し、ポリフェノールを小さな小胞の中に閉じ込め、それによってポリフェノールの消化阻害効果を阻害します。ミミズの食事に含まれるポリフェノールが多ければ多いほど、ミミズはより多くのドリロディフェンシンを生成します。 「これは、ドリロディフェンシンがミミズがポリフェノールの豊富な食物に対処できるようにする生化学的適応を表していることを示唆しています」と科学者らは述べた。
しかし、これらの分子は、その量と効果の両方において、土壌生態系全体と炭素循環にとって重要な役割も果たしています。 「これらのドリロディフェンシンがなければ、落ち葉は非常に長い間地面に残り、巨大な層を形成するでしょう」と共著者であるインペリアル・カレッジ・ロンドンのジェイク・バンディは言う。 「カーボンリサイクルのシステム全体が混乱するでしょう。」研究者らが計算したところによると、地球上の人間一人当たり、土壌中には1キログラムのドリロデフェンシンが存在し、この生息地の無数のミミズによって貯蔵され、産生されている。ヨーロッパの土壌だけでも100万トンのドリロデフェンシンが含まれています。 「ミミズの生態系エンジニアとしての重要な役割をサポートしているのはドリロディフェンシンだけだ」と科学者らは結論付けた。
