метанотроф
Метанотрофы (иногда называемые метанофилами ) — это прокариоты , которые метаболизируют метан в качестве источника углерода и высвобождают энергию кислорода [1] , нитратов, сульфатов или других окисленных частиц. Это бактерии или археи , они могут расти аэробно или анаэробно , и для выживания им требуются одноуглеродные соединения .
Метанотрофы особенно распространены в среде, где производится метан, или вблизи нее, хотя некоторые метанотрофы могут окислять атмосферный метан . Их среда обитания включает водно-болотные угодья, почвы, болота, рисовые поля, свалки, водные системы (озера, океаны, ручьи) и многое другое. Они представляют особый интерес для исследователей, изучающих глобальное потепление , так как играют значительную роль в глобальном балансе метана, уменьшая количество метана, выбрасываемого в атмосферу. [2] [3]
Метанотрофия — это частный случай метилотрофии , использующей одноуглеродные соединения, более восстановленные, чем двуокись углерода. Однако некоторые метилотрофы также могут использовать многоуглеродные соединения; это отличает их от метанотрофов, которые обычно являются привередливыми окислителями метана и метанола. Единственными факультативными метанотрофами, выделенными на сегодняшний день, являются представители рода Methylocella silvestris , [4] [5] Methylocapsa aurea [6] и несколько штаммов Methylocystis . [7]
С функциональной точки зрения метанотрофы относятся к метанокисляющим бактериям. Однако к метанокисляющим бактериям относятся и другие организмы, которые не считаются единственными метанотрофами. По этой причине метанокисляющие бактерии были разделены на подгруппы: группы метан-ассимилирующих бактерий (МАБ), метанотрофы и автотрофные аммиак-окисляющие бактерии (ААОВ), соокисляющие метан. [3]
Метанотрофы могут быть как бактериями , так и археями . Наличие видов метанотрофов в основном определяется наличием акцепторов электронов . Известно много видов метанокисляющих бактерий (МОБ). Различия в способе фиксации формальдегида и строении мембран делят этих бактериальных метанотрофов на несколько групп. Среди метанотрофных архей выделяют несколько подгрупп.
В аэробных условиях метанотрофы объединяют кислород и метан с образованием формальдегида , который затем включается в органические соединения через сериновый путь или путь рибулозомонофосфата (RuMP) и высвобождается углекислый газ. Метанотрофы типа I и типа X являются частью гаммапротеобактерий и используют путь RuMP для ассимиляции углерода. Метанотрофы типа II являются частью альфапротеобактерий и используют сериновый путь ассимиляции углерода. Для них также характерна система внутренних мембран, внутри которых происходит окисление метана . Метанотрофы у гаммапротеобактерий известны из семействаМетилококковые . [8] Метанотрофы из Alphaproteobacteria встречаются в семействах Methylocystaceae и Beijerinckiaceae .
