產(chǎn)甲烷細菌的分類和形態(tài)

    產(chǎn)甲烷細菌生存于極端厭氧的環(huán)境中，由于其對氧高度敏感的特性，使其成為難于研究的細菌之一。因此產(chǎn)甲烷細菌的分類直到 20 世紀 70 年代以后才被分類學(xué)家提出來討論，對于產(chǎn)甲烷細菌的分類，初期主要是以菌體細胞的形態(tài)學(xué)特征，再輔以某些生理學(xué)性狀和對各種基質(zhì)的利用能力來進行的。隨著電鏡的使用和現(xiàn)代生化技術(shù)的發(fā)展，逐步進人依據(jù)細胞水平和分子水平的差異來進行分類， 1956年，巴克將產(chǎn)甲烷細菌歸納成一個科和四個屬，即產(chǎn)甲烷細菌科和甲烷桿菌屬(3個種)，甲烷芽孢桿菌屬 (1個種)，甲烷球菌屬(2個種 ) 以及甲烷八疊球菌屬(2個種),共8 個種。 1974年在伯捷氏細菌鑒定手冊的第八版，布萊恩特仍根據(jù)巴克的意見把產(chǎn)甲烷細菌列為一個甲烷細菌科，下分為甲烷桿菌屬(5個種) ，甲烷八疊球菌屬 (2個種)和甲烷球菌屬(2 個種) ，共9個種。同年，沃而夫和費米發(fā)現(xiàn)了亨氏甲烷螺菌，齊科斯和漢納措述了嗜樹木甲烷短桿菌。1979 年，貝爾奇等根據(jù)兩個種或菌株的 16SrRNA堿基排列順序間同源性的大小，確定它們在分類地位上的相近性，提出一個比較新的分類系統(tǒng)，他們把產(chǎn)甲烷細菌分為3目， 4 科，7屬，13個種。1989 年，伯捷氏細菌鑒定手冊第九版中將產(chǎn)甲烷細菌分為3個目，6個科， 13 個屬，43 個種。截至 1991 年，共分離到產(chǎn)甲烷細菌 65 個種。

 在我國，隨著厭氧微生物學(xué)的快速發(fā)展以及我國科研工作者的潛心研究，近20年來，在分離產(chǎn)甲烷細菌方面已取得了很大進展。1980年，首都師范大學(xué)周孟津等首次分離獲得甲烷八疊球菌純培養(yǎng)物，后命名為巴氏甲烷八疊球菌 BTC菌株。我國學(xué)者錢澤澍，趙一章等先后分離到產(chǎn)甲烷細菌 20多種。

 甲烷絲菌是繼甲烷八疊球菌屬后發(fā)現(xiàn)的僅有菌在厭氧消化器中的重要性。甲烷絲菌量存在于厭氧消化器的污泥中，是構(gòu)成附著膜和顆粒的另一個裂解乙酸的產(chǎn)甲烷菌屬。沼氣中的甲烷 70%以上來自乙酸的裂解，足以說明這兩屬細菌污泥在厭氧消化器的重要性。甲烷絲菌適宜生長的乙酸濃度要求較低，其 Km值為0.7mmol/L，當消化器穩(wěn)定運行時，消化器中的乙酸濃度一般很低，因而更適宜甲烷絲菌的生長，經(jīng)長期運行，甲烷絲菌則成為消化器內(nèi)乙酸裂解的優(yōu)勢產(chǎn)甲烷菌。

 產(chǎn)甲烷細菌的形態(tài)多種多樣，但大致可分為4類:a.球狀甲烷細菌通常為正圓形或橢圓形，排列成對或鏈狀 ;b. 桿狀甲烷細菌為短桿、長桿、竹節(jié)狀或絲狀;c.螺旋狀甲烷細菌僅發(fā)現(xiàn)一種，呈規(guī)則的彎曲桿狀.最后發(fā)展為不能運動的螺旋絲狀 ;d. 八疊狀甲烷細菌球形細胞形成規(guī)則的或不規(guī)則的堆積狀。