Compatibele oplosstof
Een compatibele oplosstof is een organische verbinding met een laag molecuulgewicht, dat bij de fysiologische pH-waarde elektrisch neutraal is, maar wel polair. Deze stoffen lossen makkelijk op in water. Ze beïnvloeden ook in hoge concentraties de stofwisseling van de cel niet.
Het zijn verschillende soorten stoffen, die verantwoordelijk zijn voor de hoge zouttolerantie van halofiele organismen. Hiertoe behoren:
- Suiker (trehalose en sacharose) en zwavelverbindingen (bijvoorbeeld dimethylsulfoniopropionaat) zijn typische verbindingen voor niet halofiele en halotolerante microorganismen. Deze stoffen worden in het cytoplasma tot ongeveer 500 mM geconcentreerd. Speciaal trehalose wordt in het algemeen als stressmetaboliet gezien en wordt ook door de bacterie Escherichia coli opgehoopt.
- Polyolen (glycerol, arabitol, inositol) komen voor bij halofiele schimmels en bij zouttolerante planten (halophyten).
- Aminozuren en aminozuurderivaten zijn kenmerkend voor organismen met verhoogde zouttolerantie en kunnen voorkomen in concentraties van meer dan 500 mM. Hiertoe behoren:
- Proline,
- de Tetrahydropyrimidinderivaten ectoïne en hydroxyectoïne,
- Glycinebetaïne,
- Geacetyleerde diaminozuren en glutaminederivaten.
De ophoping gebeurt door de novo-synthese en door opname uit het omringende medium. De opnamen van de compatibele oplosstof heeft als beide mechanismen aanwezig zijn de voorkeur, omdat deze energetisch gunstiger is. Beide mechanismen, de novo-synthese en de opname uit het omringende medium worden zowel door halotolerante als halofiele organismen toegepast. Zo komen in glycinebetaïne producerende blauwalgen efficiënte glycinebetaïne-transportsystemen voor. Vergelijkbare glycinebetaïne-transportsystemen zijn aangetoond in Halorhodospira halochloris en in zouttolerante en zoutafhankelijke methanogene Archaea.