人和动物体内也有甲烷菌
听起来甲烷菌好像对我们来说遥不可及是不是?实际上,甲烷菌参与了我们生活的方方面面,甚至在人和动物的肠道内也有甲烷菌存在。
近年来,很多研究发现甲烷菌在维持肠道微生态稳定方面起着积极的作用,甲烷菌数量减少可能会引发肠道功能性紊乱疾病,例如腹痛、腹泻、便秘、胀气等。此外,甲烷菌也被认为是诱发肥胖的原因之一。
一方面,甲烷菌的存在使肠道内物质的发酵效率提高,可以为人体提供更多能量物质;另一方面,甲烷菌产生的甲烷减缓肠道蠕动速度,使食糜在肠道中停留的时间增加,增加了消化时长,提高了人体对营养物质的吸收。
除了人体肠道内,反刍动物的胃瘤中也被证实有大量甲烷菌活动。曾经,还有这样一则新闻引人注目。在2014年1月份,德国一个小镇发生牛棚爆炸事件,究其原因,竟是奶牛打嗝放屁释放太多甲烷,继而由静电火花引爆导致,这可都是甲烷菌的“功劳”。
奶牛的胃瘤中有一个复杂的微生物菌群,甲烷菌就是其中一员。胃瘤内的二氧化碳在甲烷菌和酶的催化作用下,经过一系列的化学反应,最终将氢气和甲酸还原成甲烷。研究得到反刍动物排放的甲烷约占全球甲烷排放的17%,反刍动物胃瘤中的微生物活动现已成为全球甲烷排放的重要来源。
(图片来源:参考文献3)
甲烷菌与人类生活息息相关,因此,科学家们也对甲烷菌开展了大量研究。不过,想要研究甲烷菌,难道只有剖开人和动物的肠道才行吗?当然不是啦!除了人和动物肠道外,甲烷菌广泛分布在自然界的无氧环境中。
其中,湿地就是甲烷菌生存的重要场所。人们发现,湿地生态系统由于常年处于湿润甚至淹水的状态,土壤温度偏低、通气性差,微生物活动相对较弱,对有机质的分解速率相对其他陆地生态系统缓慢,长此以往便累积了丰富的有机质,再加上土壤湿润造成的无氧环境,非常有利于甲烷菌的活动生长。
神农架大九湖湿地
(图片来源:中国地质大学葛继稳研究员团队拍摄)
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