近日，山东大学微生物改造技术全国重点实验室张玉忠教授团队与中国海洋大学、英国伯明翰大学等单位合作，在国际微生物学领域知名期刊The ISME Journal 在线发表题为“Inositol phosphates as an overlooked phosphorous source in marine ecosystems”的研究论文，揭示了海洋中肌醇磷酸水解作为海洋无机磷元素的重要补充，是海洋微生物应对海洋生态系统中磷限制的一种被忽视的适应策略。研究团队的博士后滕兆洁与博士研究生袁肖杰为论文的共同第一作者，张玉忠教授与伯明翰大学陈银教授为该论文的共同通讯作者，山东大学微生物改造技术全国重点实验室为第一完成单位和通讯作者单位。

肌醇磷酸是一类广泛存在于生物体中的磷储存化合物，具有细胞信号传导、抗菌等多种重要生理功能。其中，植酸（肌醇六磷酸）是肌醇磷酸的主要存在形式，其分子结构中含有六个磷酸基团，易于与金属阳离子发生螯合反应，形成难溶性复合物，因而难以被有效降解。为应对这一特性，生物体进化出了高效的代谢策略，通过植酸酶水解植酸释放可被细胞利用的无机磷元素，促进细胞生长。肌醇磷酸也是沿海水域中溶解性有机磷的重要组成部分。已有研究表明，沿海水体中的肌醇磷酸主要来源于陆地输入，且对陆源植酸酶的研究相对较为系统。尽管已有研究提示肌醇磷酸的水解可能在磷限制的海洋生态系统中对溶解无机磷的补充具有重要意义，但关于其在海洋环境中的来源及降解的研究仍较为有限，尚需进一步探索。

本研究首次揭示了海洋中微生物驱动的肌醇磷酸代谢对磷循环的重要贡献。研究表明，海洋大型植物（如海藻和海草）体内存在大量肌醇磷酸，是海洋环境中肌醇磷酸的重要生物来源。微生物在驱动肌醇磷酸的代谢过程中发挥着关键作用，其中γ-、α-和δ-变形菌纲为主要功能类群。海洋植酸的降解主要由碱性植酸酶介导，同时酸性植酸酶相关基因也在环境中广泛存在。与肌醇磷酸降解相关的微生物群落结构及其功能特征在很大程度上受到随机过程的影响。蛋白质和群落水平的酶活性分析结果证实了海洋微生物对植酸的代谢是一种广泛存在的生物过程。上述研究结果强调了微生物通过肌醇磷酸水解在缓解海洋磷限制方面所起到的重要但常被忽视的作用，为更全面理解全球海洋磷元素的生物地球化学循环提供了新的科学依据。

张玉忠教授领衔的研究团队长期从事海洋微生物学与微生物海洋学研究，近年来在海洋微生物驱动的碳、氮、磷、硫元素循环领域取得了系列研究成果。本次在The ISME Journal上发表的研究成果是该团队在海洋微生学与微生物海洋学研究领域取得的又一新的研究进展。

以上研究得到了国家重点研发计划、山东省重大科技创新项目、国家自然科学基金、中国科协青年科技人才托举工程、中国博士后基金等项目的资助。山东大学生命环境研究公共技术平台为研究提供了技术支持。