Dưỡng chất liên quan vitamin B12 ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của vi sinh và tái định hình hệ vi sinh đất
Các cộng đồng vi sinh vật (microbiomes), cụ thể trong đất, có thể rất đa dạng, với khoảng 10.000 loài trong một cốc vật liệu. Các nhà khoa học đang tập trung tìm hiểu cách các hệ vi sinh và các thành viên của chúng phản hồi với môi trường sống như thế nào. Các quá trình đó có thể định hình một cách sâu sắc các đặc tính và thành phần của đất.
Trong các nghiên cứu được xuất bản trên tạp chí The ISME Journal, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu về các loài khác nhau của hệ vi sinh tương tác với nhau và trao đổi các nguồn tài nguyên như các vitamin như thế nào. Các nghiên cứu này tập trung vào các corrinoids, nhóm các hợp chất thuộc họ vitamin B12. Nhiều loại vi khuẩn trong môi trường có thể tạo được ra các loại hóa chất này.
Tập trung vào một dạng dưỡng chất cụ thể cho phép nghiên cứu về các hệ vi sinh trở nên chi tiết hơn nhiều. Hai nghiên cứu được phối hợp chặt chẽ hơn bằng việc tập trung vào cùng loại đất đồng cỏ California, cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra một khung khổ cho hiểu biết về chu trình dinh dưỡng trong hệ thống này.
Nghiên cứu đầu tiên tập trung vào tác động của corrinoids trên từng vi khuẩn. Các nhà khoa học phân lập hơn 100 loài vi khuẩn đất, 37 trong số đó là những loài mới, và thử nghiệm xem liệu chúng có thể tạo ra được corrinoids hay có thể cần phụ thuộc vào loài khác để có được corrinoids.
Trong số các vi khuẩn đó, 60% tạo ra được corrinoids, nhưng chỉ một số ít phát thải từ tế bào được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Phát hiện này cho thấy các vi sinh vật phát corrinoid có thể cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho các thành viên khác của cộng đồng vi sinh vật và có tác động lớn đến việc định hình sự tập hợp vi sinh vật và sự hoạt động của chúng trong môi trường.
Nghiên cứu thứ hai điều tra về các corrinoids trong đất. Phân tích hóa học cho thấy đất chứa corrinoids tại các mức độ vượt quá mức cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật, dẫu phần lớn đều liên kết chặt chẽ với ma trận đất. Nghiên cứu này cho thấy việc tăng thêm các corrinoids khác vào đất có thể làm thay đổi một cách nhất thời hệ vi sinh vật đất. Điều này cũng cho thấy corrinoids có thể đưa ra một cơ hội để ảnh hưởng lên cấu trúc và hành vi của hệ vi sinh phức tạp trong các hệ môi trường và được chỉnh sửa.
Đất trên trái đất là điều tối quan trọng để bảo vệ sức khỏe hệ sinh thái thông qua năng lực lưu trữ vật chất hữu cơ, chu trình dưỡng chất, giữ và lọc nước, cung cấp hỗ trợ vật lý và dưỡng chất cho cây cối. Các vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong đó và trong các đặc tính khác của đất. Điều này có nghĩa là năng lực điều khiển hành vi của hệ vi sinh vật có thể đưa ra nhiều cách để cải thiện những gì đất có thể đóng góp.
Cả hai nghiên cứu này đều chứng tỏ sự hiện diện của các corrinoids có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của từng vi khuẩn có trong đất ở khuôn khổ phòng thí nghiệm và các chúng sống sót, đồng tồn tại trong đất ngoài tự nhiên. Các quan sát đó cũng mở ra cánh cửa để phát triển những cách mới để điều khiển các hệ vi sinh, qua đó thúc đẩy sức khỏe đất.
Thanh Hương dịch từ US Department of Energy
