產甲烷細菌的分類和形態
產甲烷細菌生存于極端厭氧的環境中,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。因此產甲烷細菌的分類直到 20 世紀 70 年代以后才被分類學家提出來討論,對于產甲烷細菌的分類,初期主要是以菌體細胞的形態學特征,再輔以某些生理學性狀和對各種基質的利用能力來進行的。隨著電鏡的使用和現代生化技術的發展,逐步進人依據細胞水平和分子水平的差異來進行分類, 1956年,巴克將產甲烷細菌歸納成一個科和四個屬,即產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,布萊恩特仍根據巴克的意見把產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,沃而夫和費米發現了亨氏甲烷螺菌,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,他們把產甲烷細菌分為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,共分離到產甲烷細菌 65 個種。
在我國,隨著厭氧微生物學的快速發展以及我國科研工作者的潛心研究,近20年來,在分離產甲烷細菌方面已取得了很大進展。1980年,首都師范大學周孟津等首次分離獲得甲烷八疊球菌純培養物,后命名為巴氏甲烷八疊球菌 BTC菌株。我國學者錢澤澍,趙一章等先后分離到產甲烷細菌 20多種。
甲烷絲菌是繼甲烷八疊球菌屬后發現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,是構成附著膜和顆粒的另一個裂解乙酸的產甲烷菌屬。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,經長期運行,甲烷絲菌則成為消化器內乙酸裂解的優勢產甲烷菌。
產甲烷細菌的形態多種多樣,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、竹節狀或絲狀;c.螺旋狀甲烷細菌僅發現一種,呈規則的彎曲桿狀.最后發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則的或不規則的堆積狀。