究也最为深入。 1)产甲烷细菌的形态和分类 迄今为止,已经分离鉴别的产甲烷细菌有70种左右,有人根据它们的形态和代谢特征 划分为3目、7科、19属,见表1221。此外,还有一些不属于这三个目的产甲烷细菌 甲烷杆菌的细胞呈细长弯曲的杆状、链状或丝状,两端钝圆,细胞尺寸为04-0.8×3~15um 甲烷短杆菌的细胞呈短杆或球杆状,两端锥形,细胞大小为0.7×0.8-1.7μm:甲烷球菌的细 胞为不规则球形,直径在1.0~2.0μm之间;甲烷螺菌细胞呈对称弯杆状,常结合在一起成为 长度达几十到几百微米的波浪丝状;甲烷八叠球菌的菌体呈球状,而且常常有很多菌体不规 则地聚集在一起,形成直径可达几百微米的球体:甲烷丝菌细胞呈杆状,两端扁平,能形成 很长的丝状体。 表1221产甲烷细菌的分类 甲烷杆菌科 甲烷杆菌属 Methanobacteriaceae[甲烷短杆菌属" Methanobrevibacte 甲烷杆菌目 甲烷球状菌属 Methanosohaera Methanobacteriales 高温甲烷杆菌科 高温甲烷菌属 lethanothermus Methanothermaceae 甲烷球菌目 甲烷球菌科 甲烷球菌属 Methanococcus Methanococcale Methanococcaceae 甲烷微菌 Methanomicobium 甲烷螺菌属 Methanospirillum 甲烷微菌科 产甲烷菌属 Methanomicobiaceae 「甲烷叶状菌属 Methanolacinia 甲烷袋形菌属"M∥ lethanoculleus 甲烷八叠球菌属 Methanosarcina 甲烷叶菌属 Methanolobus 甲烷微菌目 甲烷八叠球菌科 甲烷丝菌属 Methanothrix Methanomicobiale Methanosarcinaceae 「呷烷拟球菌属 Methanococcoides 甲烷毛状菌属 Methanosaeta 甲烷嗜盐菌属 Methanohalophilus 甲烷片菌科 甲烷片菌属 Methanoplanus Methanoplanaeau 甲烷盐菌属 Methanohalobium 甲烷微粒菌科 甲烷微粒菌属 Methanocorpusculum Methanocorpusculaceae 2)产甲烷菌的生理特征 从产甲烷菌的营养需求看,它们能利用的碳源和能源非常有限。常见的底物有:H2/CO2、 甲酸、甲醇、甲胺和乙酸等。它们中的有些种能利用CO作为碳源,但生长很差:有些种则 能利用异丙醇和CO2:也有一些种能以甲硫醇或二甲基硫化物为底物合成甲烷。 多数产甲烷菌能利用氢,但也有例外,例如嗜乙酸型的索氏甲烷丝菌、甲烷八叠球菌 IM-1菌株和嗜乙酸甲烷八叠球菌等都不能利用氢。另外专性甲基营养型的蒂氏甲烷叶状菌、 嗜甲基甲烷拟球菌和甲烷嗜盐菌等只能利用甲醇、甲胺和二甲基硫化物等含甲基的底物,也 不能利用氢。若系统中硫酸盐的浓度过高,即使本来能利用氢的产甲烷菌也会丧失其消耗氢 的能力 产甲烷菌都能利用氨作为氮源,但利用有机氮源的能力很弱。因此即使系统中存在氨基 酸和肽等,细菌的生长仍离不开氨。 低浓度的硫酸盐具有剌激某些产甲烷菌生长的作用,但它们不能利用硫酸盐作为硫源, 1111 究也最为深入。 1）产甲烷细菌的形态和分类 迄今为止，已经分离鉴别的产甲烷细菌有 70 种左右，有人根据它们的形态和代谢特征 划分为 3 目、7 科、19 属，见表 12.2.1。此外，还有一些不属于这三个目的产甲烷细菌。产 甲烷杆菌的细胞呈细长弯曲的杆状、链状或丝状，两端钝圆，细胞尺寸为 0.4~0.83~15m； 甲烷短杆菌的细胞呈短杆或球杆状，两端锥形，细胞大小为 0.70.8~1.7m；甲烷球菌的细 胞为不规则球形，直径在 1.0~2.0m 之间；甲烷螺菌细胞呈对称弯杆状，常结合在一起成为 长度达几十到几百微米的波浪丝状；甲烷八叠球菌的菌体呈球状，而且常常有很多菌体不规 则地聚集在一起，形成直径可达几百微米的球体；甲烷丝菌细胞呈杆状，两端扁平，能形成 很长的丝状体。 表 12.2.1 产甲烷细菌的分类 甲烷杆菌目 Methanobacteriales 甲烷杆菌科 Methanobacteriaceae 甲烷杆菌属 Methanobacterium 甲烷短杆菌属 Methanobrevibacter 甲烷球状菌属 Methanosohaera 高温甲烷杆菌科 Methanothermaceae 高温甲烷菌属 Methanothermus 甲烷球菌目 Methanococcales 甲烷球菌科 Methanococcaceae 甲烷球菌属 Methanococcus 甲烷微菌目 Methanomicrobiales 甲烷微菌科 Methanomicrobiaceae 甲烷微菌属 Methanomicrobium 甲烷螺菌属 Methanospirillum 产甲烷菌属 Methanogenium 甲烷叶状菌属 Methanolacinia 甲烷袋形菌属 Methanoculleus 甲烷八叠球菌科 Methanosarcinaceae 甲烷八叠球菌属 Methanosarcina 甲烷叶菌属 Methanolobus 甲烷丝菌属 Methanothrix 甲烷拟球菌属 Methanococcoides 甲烷毛状菌属 Methanosaeta 甲烷嗜盐菌属 Methanohalophilus 甲烷片菌科 Methanoplanaeae 甲烷片菌属 Methanoplanus 甲烷盐菌属 Methanohalobium 甲烷微粒菌科 Methanocorpusculaceae 甲烷微粒菌属 Methanocorpusculum 2）产甲烷菌的生理特征 从产甲烷菌的营养需求看，它们能利用的碳源和能源非常有限。常见的底物有：H2/CO2、 甲酸、甲醇、甲胺和乙酸等。它们中的有些种能利用 CO 作为碳源，但生长很差；有些种则 能利用异丙醇和 CO2；也有一些种能以甲硫醇或二甲基硫化物为底物合成甲烷。 多数产甲烷菌能利用氢，但也有例外, 例如嗜乙酸型的索氏甲烷丝菌、甲烷八叠球菌 TM-1 菌株和嗜乙酸甲烷八叠球菌等都不能利用氢。另外专性甲基营养型的蒂氏甲烷叶状菌、 嗜甲基甲烷拟球菌和甲烷嗜盐菌等只能利用甲醇、甲胺和二甲基硫化物等含甲基的底物，也 不能利用氢。若系统中硫酸盐的浓度过高，即使本来能利用氢的产甲烷菌也会丧失其消耗氢 的能力。 产甲烷菌都能利用氨作为氮源，但利用有机氮源的能力很弱。因此即使系统中存在氨基 酸和肽等，细菌的生长仍离不开氨。 低浓度的硫酸盐具有刺激某些产甲烷菌生长的作用，但它们不能利用硫酸盐作为硫源