近日，北京师范大学王圣瑞、倪兆奎团队在Water Research上发表了题为“Novel insights into molecular composition of organic phosphorus in lake sediments”的研究论(DOI:10.1016/j.watres.2022.118197)。
本研究选择我国10个湖泊，利用31P NMR和分子量超滤联合表征方法，从分子量新的视角揭示了湖泊沉积物有机磷（Po）分子组成特征及其与分子量间的响应机制。结果发现，（1）湖泊沉积物有机磷主要由单酯磷、二酯磷和膦酸盐组成，平均约占总磷含量的15.5%；且由于31P NMR分析预处理过程中的碱性条件和浓缩过程可导致Po化合物发生化学降解，而在一定程度低估了沉积物Po的含量。（2）本研究成功检测到一些特定种类的单酯磷，发现其含量与生物活性密切相关，其含量从大到小依次为：肌醇六磷酸 > RNA-单核苷酸 > β-甘油磷酸 > D-葡萄糖6-磷酸 > α-甘油磷酸酯。（3）尽管沉积物样品来源差异显著，但Po组分与分子量间存在明显关联。对于难降解Po组分，受分子量对其与金属氧化物间亲和力和结合特征影响的差异，肌醇六磷酸主要以低分子量（< 3 kDa）形式赋存，而膦酸盐在分子量 < 3 kDa的区域几乎未被检测到。相比之下，由于受微生物降解或自组装作用等影响，生物活性较高的Po组分（α-甘油磷酸酯、β-甘油磷酸、D-葡萄糖6-磷酸、二酯磷）均以高分子量（> 3 kDa）形式赋存。鉴于高分子量有机分子通常对应较高生物活性，α-甘油磷酸酯、β-甘油磷酸、D-葡萄糖6-磷酸、二酯磷等主要以高分子量形式赋存这一特征，则进一步突出了其较高的生物活性。以上成果为从分子量视角解释沉积物Po组分差异及生物活性提供了新的证据，为进一步深入理解湖泊沉积物Po提供了有价值的信息。
