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傳統的酶鎖理論認為，多酚應在飽和泥炭地積累，因為苯酚氧化酶活性降低，抑制常駐微生物，促進炭穩定。然而，一篇發表在Nature Microbiology的文章“Microbial polyphenol metabolism is part of the thawing permafrost carbon cycle”，重新審視酶鎖理論，得出了酚氧化酶表達和飽和泥炭地積累之間是負相關關系，并更廣泛地描述在泥炭地土壤中表達的微生物多酚轉化，提出了酶鎖理論來調節碳儲存。
期刊：Nature Microbiology IF：19.4 DOI：10.1038/s41564-024-01691-0 一、研究背景 多年凍土中儲存的碳是大氣碳含量的兩倍。但隨著全球氣溫的不斷升高，多年凍土面臨解凍風險，其中儲存的碳可能被微生物分解，進而釋放出大量 二、研究方法 本研究為全面探究微生物多酚代謝在凍土碳循環中的作用，采用了宏基因組bining+宏轉錄組+代謝組LC-MS測序聯合分析的方法，成功證實多酚可通過多種方式參與微生物代謝。 二、實驗結果 1、酶鎖理論的挑戰 傳統的酶鎖理論與宏轉錄組數據對酚氧化酶（PO）活性的檢測結果存在沖突，宏轉錄組數據顯示飽和樣本中PO基因表達顯著低于不飽和樣本，而傳統酶活性測定結果卻無顯著差異。此外，PO與多酚濃度、多酚與胞外水解酶以及多酚與
2、微生物多酚代謝轉化途徑 使用CAMPER 工具進行層次聚類鑒定出了多種參與多酚代謝酶的相關基因。在不同棲息地和深度的泥炭地中，微生物對聚合、單體多酚及酚酸的轉化途徑不同，這表明了氧化還原狀態顯著的影響了多酚的代謝。此外，多酚可通過多種方式參與微生物代謝，如作為電子供體、碳源或參與能量生成機制。
3、微生物類群與多酚代謝 宏基因組MAG結果顯示，幾乎所有微生物門類都參與多酚代謝，其中酸桿菌門、變形菌門和放線菌門等在多酚代謝中豐度較高。50 個屬水平微生物具有多酚代謝能力，其中 6 個屬Terracidiphilus、Palsa-295、Palsa-504、Acidocella、 FEN-1191和Bog-1198多酚代謝優勢最高。這與宏轉錄組結果表達一致。
五、研究結論 本研究使用多組學數據完善了酶鎖理論，使其更能反映多酚的多樣性及其對微生物群落的影響，為理解泥炭地碳循環提供了新視角。此外，CAMPER 工具為研究微生物多酚代謝分析提供了有力手段，在探索多酚在生態系統碳循環中起到了重要作用。 凌恩 通過整合現有KEGG數據庫和最新文獻，匯總了多酚代謝數據庫，全面升級宏基因組分析流程！挖掘微生物多酚代謝相關代謝基因，深入理解全球生物地球化學循環！ 參考文獻 Microbial polyphenol metabolism is part of the thawing permafrost carbon cycle. Nature Microbiology. 2024. |
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等溫室氣體。因此，深入了解微生物在這些棲息地中的碳處理過程，對于準確預測全球變暖反饋機制至關重要。
