阿德莱德大学的研究团队近日在植物水解反应领域取得了重要突破，他们成功揭示了水分子在该过程中的组织方式。

由玛丽亚·赫莫娃教授领导的研究小组，深入探索了水分子网络底层的酶成分。这些酶在水解反应中扮演着调节水通量的关键角色，是反应顺利进行的重要操作者。赫莫娃教授表示：“研究水分子的动力学是生物物理学和生物化学中极具挑战性的任务之一。”

为了全面了解水分子的作用，研究团队采用了多学科方法，结合酶动力学、高分辨率X射线同步加速器晶体学、先进的分子动力学和预测工具等手段。这种方法使他们能够洞察水分子的进化轨迹，并制定出水解反应中水分子动力学的相关原理。赫莫娃教授进一步解释：“我们揭示了水分子如何在原子水平上形成协调或非随机网络。”

水作为宇宙中最小且丰富的分子之一，在生物系统的生化转化过程中发挥着至关重要的作用。它不仅是溶剂，还作为底物、辅因子、中间体和产物参与多种代谢反应。生命中的基本酶种类繁多，它们利用水作为反应物，催化和加速各种生化反应。特别是在植物水解酶的作用下，碳水化合物底物得以有效水解，支持植物的生长和发育。

这一发现不仅具有理论价值，更对实际应用产生深远影响。除了生物医学、制药、食品和化学工业外，它还可能推动酶设计和生物工程、食品加工、纸张纸浆生产、生物塑料和纺织材料加工以及生物燃料生产等领域的创新。赫莫娃教授指出：“这些发现对于利用生物技术进行产品制造具有重要意义，并有助于新型生物工程水解酶的开发。”

这项研究建立在赫莫娃教授及其团队先前的基础工作之上，体现了跨学科研究的优势。通过整合多种技术、工具、概念和理论，他们成功解决了复杂研究挑战中的谜团。赫莫娃教授总结道：“我们确定了水解反应过程中调节水通量和网络的操作者，这些操作者是催化的基础。”

更多信息： Sukanya Luang 等人，《水分子网络的结构和动力学是糖苷外水解酶催化效率的基础》，《通讯生物学》(2025)。期刊信息： 通讯生物学