综述：水生生态系统中溶解氨基酸的生物地球化学

这篇综述系统阐述了海洋环境中溶解游离氨基酸（DFAAs）作为溶解有机质（DOM）关键组分的生态功能，重点探讨了其在氮/碳循环、微生物代谢及环境指示作用中的核心地位。文章整合了DFAAs的来源（浮游植物分泌、碎屑分解）、动态变化（季节/空间差异）及分析技术挑战（纳摩尔级检测），并前瞻性地提出其作为生态系统健康敏感指标的潜力。

　　

Abstract
海洋环境中溶解游离氨基酸（DFAAs）是溶解有机质（DOM）中高度活跃的组分，其浓度通常在纳摩尔至微摩尔范围波动。这些分子作为微生物可直接利用的氮源和碳源，驱动着海洋初级生产力和营养级联效应。最新研究表明，DFAAs的周转速率极快，其动态变化能灵敏反映环境扰动（如升温、富营养化），因而成为研究海洋生物地球化学循环的"分子探针"。

Introduction
海洋覆盖地球71%表面积，承载全球90%生物多样性，而DOM作为"海洋食物网的燃料"，其中DFAAs占比溶解有机氮（DON）的10%。蛋白源性氨基酸（如Gly、Ala、Glu）占DFAAs主要成分，其化学稳定性差异导致Gly和Thr在海水中的持久性显著高于其他氨基酸。

The challenges associated with DFAA analysis
海水中DFAAs检测面临三大难题：1）复杂基质干扰（如无机盐离子屏蔽信号）；2）超低浓度（需高灵敏度HPLC-MS/MS技术）；3）采样污染风险（微生物瞬时代谢可改变样品原始组成）。近年发展的固相萃取-同位素标记联用技术将检出限提升至0.1 nM水平。

Variations in DFAA concentrations as sensitive indicators of environmental conditions
上升流区域DFAAs浓度可达寡营养海域的50倍，这种空间异质性主要受三重调控：1）浮游植物群落结构（硅藻释放Glu效率高于甲藻）；2）微生物酶活性（胞外蛋白酶水解DCAA转化率达3.2 μmol N/L/day）；3）物理混合过程（温跃层阻碍垂直扩散）。2018年北大西洋暖流事件导致DFAAs组成中芳香族氨基酸占比骤增37%，印证其气候响应敏感性。

The role of DFAAs in carbon and nitrogen cycling in marine environments
DFAAs通过三条途径参与元素循环：1）微生物同化（占异养细菌氮需求的15-30%）；2）经典食物链传递（经浮游动物摄食转化效率约12%）；3）难降解组分形成（约5%转化为海洋雪颗粒）。在长江口研究中，DFAAs对总碳输出的贡献率呈现明显季节差异（夏季21% vs 冬季8%）。

Emerging research trends
前沿方向包括：1）微流控芯片原位监测技术开发；2）DFAAs与赤潮藻类（如亚历山大藻）的化感作用机制；3）人工智能预测模型构建（整合16种环境参数的预测准确率达89%）。

Conclusion
DFAAs如同海洋中的"分子货币"，其快速周转特性将微观生物过程与全球碳氮循环紧密耦合。未来研究需突破传统"浓度中心论"，从分子特异性（如D-型氨基酸生态功能）和过程耦合（如与重金属的配位效应）维度深化认知。