红色夜光藻代谢与细胞裂解过程中胶体物质、溶解有机碳及磷释放机制及其对营养循环的贡献

《Marine Pollution Bulletin》：Release of colloidal matter, dissolved organic carbon and phosphorus during metabolism and cell lysis of red Noctiluca scintillans

本研究系统揭示了红色夜光藻（Noctiluca scintillans）在摄食不同藻类猎物时，通过代谢排泄和细胞裂解释放溶解性无机/有机及胶体形态碳（C）、氮（N）、磷（P）的规律。首次发现胶体物质（TEPs/CSPs）是C、N释放的重要形式，溶解有机磷（DOP）是磷排泄的主要形态，并证实裂解产物显著影响微生物营养循环，为赤潮生态效应研究提供新视角。

　　

^Highlight

本研究首次完整揭示了红色夜光藻（Noctiluca scintillans）在排泄和细胞裂解过程中的营养再生机制。不同藻类猎物驱动了差异化的碳、氮、磷释放模式，尤其在细胞裂解阶段表现显著。研究表明该藻类释放大量胶体物质和溶解有机质，成为调控赤潮事件中碳与营养循环以及微生物营养路径的关键角色。

^Conclusions

红色夜光藻在主动排泄和细胞裂解过程中均以胶体、溶解有机及无机形式释放大量碳和营养物质。本研究突出强调了胶体物质作为碳氮释放的重要形式——其中CSP-C和CSP-N分别是排泄碳和氮的最主要形态（占比分别达32.2–50.5%和39.3–64.9%）。这些化合物是直接释放还是由前体物质转化形成尚待探索。溶解有机碳（DOC）、铵盐和溶解有机磷（DOP）则分别是裂解产物中碳、氮、磷的主要存在形式。细菌对氮磷渗出物和裂解物的吸收效率达49.1–80.6%，而对DOC裂解物的吸收效率高于排泄型DOC。猎物种类对细胞裂解阶段营养再生的影响远超排泄阶段，且对氮磷释放的影响大于碳释放。本研究凸显了胶体物质和溶解有机质在夜光藻介导的氮磷循环中的重要性，表明该藻类可能显著推动碳循环与碳输出过程。