Ских кислот (масляной, пропионовой, молочной), а также низших спиртов,

Аммиака, водорода; ацетогены, превращающие эти кислоты в уксусную

кислоту, водород и окислы углерода и, наконец, собственно – метаногены

– микроорганизмы, восстанавливающие водородом кислоты, спирты и

окислы углерода в метан:

БИОПОЛИМЕРЫ

(углеводы,

Липиды, белки)

→

Органические

Кислоты, спирты,

NH3, CO2, H2

→

Ацетат,

Формиат,

H2, CO2

→

CН4+СО

С биохимической точки зрения метановое «брожение» – это процесс

Анаэробного дыхания, в ходе которого электроны с органического веще-

Ства переносятся на углекислоту; последняя затем восстанавливается до

Метана (при истинном брожении конечным акцептором электронов слу-

Жит молекула органического вещества, являющегося конечным продук-

Том брожения). Донором электронов для метаногенов является водород, а

Также уксусная кислота.

Деструкцию органической массы и образование кислот вызывает ассо-

Циация облигатных и факультативных анаэробных организмов, среди ко-

Торых гидролитики, кислотогены, ацетогены и др.; это представители ро-

дов: Enterobacteriaceae, Lactobacilaceae, Sterptococcaceae, Clostridium,

Butyrivibrio. Активную роль в деструкции органической массы играют

Целлюлозоразрушающие микроорганизмы, так как растительные биомас-

Сы, вовлекаемые в процессы биометаногенеза, характеризуются высоким

содержанием целлюлозы (лигнинцеллюлозы). В превращении органиче-

ских кислот в уксусную существенную роль играют ацетогены – специа-

Лизированная группа анаэробных бактерий.

«Венцом» метанового сообщества являются собственно метаногенные

Или метанообразующие бактерии (архебактерии), катализирующие вос-

Становительные реакции, приводящие к синтезу метана. Субстратами для

Реализации этих реакций являются водород и углекислота, а также окись

углерода и вода, муравьиная кислота, метанол и др.:

4 Н2 + СО2 → CH4 + 2 H2O,

4 CO + 2 H2O → CH4 + 3 CO2,

4 HCOOH → CH4 + 3 CO2 + 2 H2O,

4 CH3OH → 3 CH4 + CO2 + 2H2O.

Несмотря на то, что метанообразующие бактерии выделены и описаны

Совсем недавно, в середине 80-х гг., их возникновение относят к Архею и

возраст оценивают в 3.0–3.5 млрд. лет. Эти микроорганизмы достаточно

Широко распространены в природе в анаэробных зонах, и вместе с други-

Ми микроорганизмами активно участвуют в деструкции органических ве-

Ществ с образованием биогаза, в морских осадках, болотах, речных и

Озерных илах. Архебактерии отличаются от прокариотических микроор-

Ганизмов отсутствием муреина в клеточной стенке; специфическим, не

Содержащим жирных кислот, составом липидов; наличием специфических

Компонентов метаболизма в виде кофермента М (2-меркаптоэтансульфо-

Новая кислота) и фактора F420 (особый флавин); специфической нуклео-

Тидной последовательностью 16S pPHK.

Внутри данной группы отдельные представители метанообразующих

Бактерий могут существенно отличаться друг от друга по ряду показате-

лей, включая содержание ГЦ в ДНК, на этом основании их подразделяют

На три порядка, которые включают несколько семейств и родов. К на-

Стоящему времени выделены в чистой культуре и описаны около 30 мета-

Нообразующих бактерий; список этот непрерывно пополняется. Наиболее

изученными являются следующие: Methanobacterium thermoautotrophicum,

Methanosarcina barkerii, Methanobrevibacter ruminantium. Все метаногены –

Строгие анаэробы; среди них встречаются как мезофильные, так и термо-

Фильные формы; гетеротрофы и автотрофы. Особенностью метанообра-

Зующих бактерий является также способность активно развиваться в тес-

Ном симбиозе с другими группами микроорганизмов, обеспечивающими

Метаногенов условиями и субстратами для образования метана.

В процессах метаногенеза можно переработать самое разнообразное

сырье – различную растительную биомассу, включая отходы древесины,

Несъедобные части сельскохозяйственных растений, отходы перерабаты-