Glomalin
Glomalin är ett glykoprotein som produceras rikligt på hyfer och sporer av arbuskulära mykorrhiza (AM) svampar i jord och i rötter . Glomalin upptäcktes 1996 av Sara F. Wright, en vetenskapsman vid USDA Agricultural Research Service . Namnet kommer från Glomerales , en svampordning. De flesta AM-svampar är av divisionen Glomeromycota . Ett svårfångat [ förtydligande behövs ] ämne, det är mest känt från sin limliknande effekt på marken och har ännu inte isolerats.
Definition och kontrovers
Det specifika proteinet glomalin har ännu inte isolerats och beskrivits. Det som har beskrivits är en extraktionsprocess som involverar värme och citrat, som producerar en blandning innehållande ett ämne som är reaktivt mot en monoklonal antikropp Mab32B11 framkallad mot krossade AM-svampsporer. Ämnet får då provisoriskt namnet "glomalin". Eftersom många laboratorier inte har utrustningen för att utföra en antikroppsbaserad isolering ( ELISA ), används en rå blandning som kallas glomalinrelaterade jordproteiner ( GRSP ) för att referera till den extraktdel som är reaktiv mot Bradford-proteinanalysen . Det finns betydande förvirring mellan det ideala glomalinproteinet, den antikroppsreaktiva extraktdelen som kallas "glomalin" och GRSP.
"Glomalin" identifierades först av Mab32B11-analysen 1987. Det undgick extraktion fram till 1996 eftersom, enligt dess upptäckare Sarah F. Wright, "det kräver en ovanlig ansträngning att lossa glomalin för studier: ett bad i citrat kombinerat med uppvärmning vid 250 grader. °F (121 °C) i minst en timme... Inget annat jordlim som hittills hittats krävde något så drastiskt som detta." Men med hjälp av avancerade analysmetoder 2010, visade sig citratuppvärmningsextraktionsproceduren för GRSP samextrahera humussubstanser , så det är fortfarande inte klart om denna "limeffekt" kommer från glomalin eller andra substanser som samextraheras med den metoden.
Beskrivning
Baserat på hennes extraktion, tror Wright att "glomalinmolekylen är en klump av små glykoproteiner med järn och andra joner fästa... glomalin innehåller från 1 till 9% tätt bundet järn... Vi har sett glomalin på utsidan av hyfer , och vi tror att det är så här hyferna tätar sig själva så att de kan bära vatten och näring. Det kan också vara det som ger dem den styvhet de behöver för att spänna över luftutrymmena mellan jordpartiklarna." Provtagen GRSP tar 7–42 år att bryta ned biologiskt och tros bidra med upp till 30 procent av markens kol där mykorrhizasvampar finns. De högsta nivåerna av GRSP hittades i vulkaniska jordar på Hawaii och Japan.
Det finns andra indicier som visar att glomalin är av AM-svampursprung. När AM-svampar elimineras från marken genom inkubation av jord utan värdväxter, minskar koncentrationen av GRSP. En liknande minskning av GRSP har också observerats i inkuberade jordar från skogbevuxen, skogbevuxen och jordbruksmark och gräsmarker behandlade med fungicider. Koncentrationer av glomalin i marken är korrelerade med den primära produktiviteten i ett ekosystem .
Kemin för GRSP är ännu inte helt klarlagd, och kopplingen mellan glomalin, GRSP och AM-svampar är ännu inte klar. Den fysiologiska funktionen av glomalin i svampar är också ett ämne för aktuell forskning.
Effekter
GRSP, tillsammans med humussyra , är en betydande komponent i markens organiska material och binder samman mineralpartiklar, vilket förbättrar jordkvaliteten. Glomalin har undersökts för dess kol- och kvävelagrande egenskaper, inklusive som en potentiell metod för kolbindning .
Glomalin antas förbättra jordaggregatets stabilitet och minska jorderosion . En stark korrelation har hittats mellan GRSP och jordaggregatets vattenstabilitet i en mängd olika jordar där organiskt material är det huvudsakliga bindemedlet, även om mekanismen inte är känd.