微生物互營產(chǎn)甲烷研究進(jìn)展

【摘要】：甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體,也是典型的可再生資源.目前大氣中的甲烷約有74%來自微生物互營產(chǎn)甲烷過程.研究微生物互營產(chǎn)甲烷對于控制全球氣候變暖和發(fā)展清潔能源都具有重要意義.本文主要對產(chǎn)甲烷菌的類型、互營產(chǎn)甲烷的過程、電子傳遞等方面進(jìn)行綜述.典型的有機(jī)物厭氧互營氧化要經(jīng)歷3個步驟,主要由3種不同的菌群完成,即發(fā)酵菌、互營菌和產(chǎn)甲烷菌.互營產(chǎn)甲烷過程釋放的能量很低.在互營產(chǎn)甲烷過程中存在互營菌的種內(nèi)電子傳遞和互營菌與產(chǎn)甲烷菌的種間電子傳遞.反向電子傳遞是互營菌種內(nèi)電子傳遞的一種方式,表現(xiàn)為電子歧化和電子聚合,都需要消耗能量使得熱力學(xué)上不利的氧化還原反應(yīng)得以發(fā)生.種間電子傳遞包括種間氫氣轉(zhuǎn)移、種間甲酸轉(zhuǎn)移和種間直接電子傳遞3種方式.未來人們可以利用基因敲除、高通量測序、計算生物學(xué)等方法研究互營微生物間底物和電子的傳遞,以及互營菌群對環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制,以便將互營產(chǎn)甲烷過程應(yīng)用于實際生產(chǎn). 【作者單位】： 中國科學(xué)院環(huán)境與應(yīng)用微生物重點實驗室;四川省環(huán)境微生物重點實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 互營代謝 產(chǎn)甲烷菌 電子傳遞 種間氫氣轉(zhuǎn)移 種間甲酸轉(zhuǎn)移 直接電子傳遞
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目(973項目,2013CB733502) 國家自然科學(xué)基金項目(31300447,41371268)資助~~
【分類號】：Q938.1
【正文快照】： 微生物間的厭氧互營現(xiàn)象在自然界中廣泛存在[1].互營最早是用來描述光能營養(yǎng)型的綠色硫細(xì)菌和化能營養(yǎng)型的硫還原細(xì)菌之間的硫化物的交換[2-3].后來互營主要用于描述厭氧環(huán)境中互營菌和產(chǎn)甲烷菌間乙酸和氫氣的交換[2].互營菌和產(chǎn)甲烷菌廣泛存在于厭氧環(huán)境,如水稻田、垃圾堆及

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