这项研究“在功能功能不同的共生细菌的宿主细胞中中央碳代谢的代谢分裂”，于4月29日发表在国际微生物生态学会杂志上。

臭虫的名字是由它们在植物分支中产生的气泡吐出的。一堆吐痰可以防止它们变干，并使它们躲避捕食者。他们在那里以木质素植物汁液为食，这是一种非常低价值的食物。木质部将水和矿物质从植物的根部运输到叶片。

第一作者，安吉拉·道格拉斯，Daljit S.和伊莱恩·萨卡里亚（Elaine Sarkaria）昆虫生理学教授的实验室的博士后研究员纳娜·安克拉（Nana Ankrah）说：“没有动物能够仅靠木质部生存，实际上只是水和一些营养素。”农业与生命科学学院昆虫学系的毒理学和毒理学。

这些虫子如何生存的答案在于两种类型的细菌，它们分别生活在不同的臭虫器官中，称为细菌群。一个是红色，另一个是橙色。以植物汁液为食的其他类似昆虫只有一个细菌伴侣，可以帮助产生高质量的氨基酸，这些氨基酸是蛋白质的基础。

Ankrah说：“我们想了解在这种非常差的饮食中使用两种细菌共生素是否有任何好处。”

研究人员收集了当地的瓢虫，去除了红色和橙色的细菌，将细菌分别在葡萄糖中孵育，并进行了代谢实验和计算机模型模拟。

他们发现红色细菌组使用一种称为有氧糖酵解的过程来处理葡萄糖，细菌从中合成出7种必需氨基酸。该过程的两种副产物丙酮酸和乳酸盐被橙色细菌组吸收，生成ATP分子，为细胞提供能量。ATP的能量增强功能使橙色细菌组中的细菌产生了另外三种必需氨基酸，这些氨基酸需要大量能量才能产生。

Ankrah说，有两个细菌伴侣而不是一个细菌起作用，因为他们有这种方法将产品从一种细菌交换到另一种细菌，从而增加了它们可利用的总能量。

研究人员惊讶地发现这些细菌中发生有氧糖酵解，因为癌细胞采用相同的过程生存，一部分癌细胞进行糖酵解并产生丙酮酸和乳酸，而另一类癌细胞则消耗丙酮酸和乳酸来产生能量。

“据我们所知，”安克拉说，“我们的文章是有氧糖酵解作为促进共生酶氨基酸生产的策略的首次证明。”

他说，未来的研究将研究其他昆虫和细菌伙伴关系中的糖酵解。

道格拉斯是CALS生物与环境工程学系兼职副教授Ludmilla Aristilde的共同资深作者。

该研究由美国国家科学基金会资助。