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动物消化道中的产甲烷菌

来源:环保网

在动物的消化道中,由于营养物质较丰富并且具备厌氧环境,故存在类群较丰富的产甲烷菌.  如在人类的肠道中,产甲烷菌的类群主要是氢营养产甲烷菌,它们利用的底物主要是H2/CO2.  从人类的粪便中分离到两种产甲烷菌Methanobrevibacter  smithii和Methanosphaera  stadtmanae.  其中M.  smithii是人类肠道中的优势菌种,其总数在肠道厌氧菌总数中占了大约10%. 而M.  stadtmanae的菌群则相对较少,它们既能以H2/CO2为代谢底物,同时也能利用乙酸和甲醇作为碳源.  以上两种产甲烷菌都在其代谢的过程里都能编码一种膜黏附蛋白,这种蛋白使其能适应肠道这种较特殊的生态环境. 
 
食草动物利用其瘤胃中的各种微生物来分解纤维素和木质素等难分解的有机质,产生氢气、短链脂肪酸、甲烷等小分子产物.  研究发现不同的反刍动物每天的甲烷产量是不同的,如成年母牛每天能产生大约200  L 甲烷,而成年绵羊每日的甲烷气产生量大约是50  L.  在反刍动物的瘤胃中,氢营养产甲烷菌是产甲烷菌群的优势菌,其数量的变化主要受到动物饮食结构的影响.  虽然有些文献报道称M etha n obre viba cter一般是瘤胃中的优势菌,但是一些研究者也发现其他种属的产甲烷菌在瘤胃中也会占有一定的比例.  裴彩霞等对晋南牛瘤胃古菌的多样性进行16S  rRNA序列分析发现,在瘤胃中存在25类属于广域古菌的未知序列,显示出瘤胃中存在大量的未知产甲烷菌.  Paul  NE等用PCR-TTGE 技术对瘤胃中产甲烷菌进行了研究,结果显示有36个菌株分属于M .   ruminantium 、M.  smithii等已知产甲烷菌种,其它的30个菌株则未判定分类地位. Tajima K 等利用古菌引物Ar1000f/Ar1500进行克隆测序后发现,绵羊瘤胃中有Methanobrevibacter 和Methanomicrobium两个属的产甲烷菌,进一步证实了反刍动物瘤胃中的产甲烷菌具有类群多样性。