甲烷氧化菌 百科内容来自于: 百度百科

简介

甲烷氧化菌,是以甲烷作为唯一碳源和能源进行同化和异化代谢的微生物,其关键酶之一是甲烷单加氧酶(MMOS),可以在氧气的作用下催化甲烷等低碳烷烃或烯烃羟基化或环氧化。
环境中的甲烷在厌氧生境中由产甲烷细菌形成后,经土壤和水层,逸散入大气,在途经土壤和水层时可被栖息于其间的甲烷氧化菌所氧化,土壤中甲烷氧化细菌的氧化作用,大约占大气甲烷消耗量的10%。

甲烷

甲烷是一种对气候有显著变暖效应的温室气体,其增温潜力值是二氧化碳的25倍。是以甲烷为其惟一的碳源和能源,在全球大气甲烷平衡中起着重要的作用。甲烷含量的增长,引发了对甲烷来源和从大气中清除过程的调查研究。

用途

而且甲烷氧化菌能降解卤化碳氢化合物,具有潜在的商业价值。在自然界碳循环和工业生物技术中具有重要的应用价值。因此,对于甲烷氧化菌和MMOs的研究一直倍受生物学家的关注。

分型

甲烷氧化菌主要有甲烷氧化菌I型和II型,分别属于α-变形菌纲(α-Proteobacteria)和β-变形菌纲(β-Proteobacteria),I型有甲基单胞菌(Methylomonas)、甲基球菌属(Methylococcus)、Methylocaldum、甲基杆菌属(Methylobacter)、甲基微菌(Methylomicrobium)和甲基热菌属(Methylothermus)等,II型有甲基弯曲菌属(Methylosinus)、Methylocella、Methylocapsa和甲基孢囊菌属(Methylocystis)等。

培养方法

该方法是在常规培养甲烷氧化菌的培养基中添加脂肪酸。本发明具有以下优点:
1、脂肪酸受到机械力的作用形成微球,这些小球可以在气相与菌体之间穿梭运动,从而源源不断地将空气中的甲烷直接供给菌体生长之用;
2、脂肪酸与菌体代谢物联合作用产生极为稳定的微乳相,微乳相的增容作用有利于甲烷氧化菌的生长。
与常规培养方法相比,本发明的方法可以成倍地提高甲烷氧化菌的生长速度,最高达50倍。在用该方法对甲烷氧化菌进行固体平板培养时,不再需要频繁地给固体平板补充甲烷气体,菌体的生长速度也得到显著提高。本发明将在甲烷氧化菌及其相关产品的工业化生产中发挥巨大作用,应用前景广阔。
为获得高效甲烷氧化微生物体系,从农业土壤中采样,以甲烷作为唯一碳源进行好氧选择性传代培养,得到生长性能稳定、生长优于Methylosinus trichosporium OB3b纯培养的具有甲烷单加氧酶(Methane Monooxygenase,MMO)活性甲烷氧化混合菌。

极地科考

气候影响

2010年7月~9月,极地环境研究室的科研人员在参加中国第四次北极科考时,采用密闭箱法测定了北冰洋中心海域的甲烷通量(冰下海水每天每平方米的甲烷排放量)。
在该海域的海冰被打破后,甲烷呈现明显的排放趋势,冰下海水每天每平方米约平均排放0.56毫克甲烷,远高于其他海域的海水甲烷通量,约为太平洋和大西洋的20倍以上。表明北冰洋中心海域的冰下海水中储存着大量的甲烷气体,海冰的存在阻碍了海水甲烷的排放。科研人员在海冰表面还观测到负的甲烷通量,表明海冰表面存在吸收和消耗甲烷的过程。
2012年11月28日,科学家发现海冰消融将导致大气中甲烷浓度增大。海冰中可能存在消耗甲烷的甲烷氧化菌,同时在海冰表面甲烷可以被光化学氧化消耗。该研究意味着气候变暖将加速北冰洋海冰的消融,导致大气中甲烷浓度增大,从而增强温室效应。这又反过来进一步加速海冰消融,由此成为恶性循环。
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- 来自原声例句
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