Wat zijn methanogenen?

Methanogenen zijn een type micro-organisme dat methaan produceert als bijproduct van het metabolisme in omstandigheden met zeer weinig zuurstof. Ze zijn vaak aanwezig in moerassen, moerassen en andere wetlands, waar het methaan dat ze produceren bekend staat als 'moerasgas'. Methanogenen bestaan ​​ook in de ingewanden van sommige dieren, waaronder koeien en mensen, waar ze bijdragen aan het methaangehalte van winderigheid. Hoewel ze ooit werden geclassificeerd als Archaebacteria, worden methanogenen nu geclassificeerd als Archaea, anders dan Bacteriën.

Sommige soorten methanogen, waaronder die van het geslacht Methanopyrus , zijn extremofielen, organismen die gedijen in omstandigheden waarin de meeste levende wezens niet kunnen overleven, zoals hete bronnen, hydrothermische openingen, hete woestijngrond en diepe ondergrondse omgevingen. Anderen, zoals die van het geslacht Methanocaldococcus , zijn mesofielen, wat betekent dat ze het best gedijen bij gematigde temperaturen. Methanobrevibacter smithii is het prominente methanogeen in de menselijke darm, waar het helpt bij het verteren van polysacchariden of complexe suikers.

Methanogenen zijn staafvormig of bolvormig. Ze vormen echter geen monofyletische groep, wat betekent dat alle methanogenen niet bestaan ​​uit een enkele voorouder en al zijn nakomelingen. Er zijn meer dan 50 soorten, die allemaal tot het domein Archaea behoren. Methanogenen vereisen geen zuurstof en kunnen in sommige gevallen zelfs niet overleven in zuurstof, hoewel ze de aanwezigheid ervan mogelijk langdurig kunnen verdragen.

Methanogenen zijn een zeer diverse groep. Ze gebruiken een koolstofbron, zoals koolstofdioxide of acetaat, om hun metabolisme, methanogenese genaamd, aan te sturen, samen met waterstof als een reductiemiddel. Daarom hebben ze het ecologische voordeel dat ze overtollige waterstof en koolstof uit anaërobe omgevingen verwijderen. Een methanogeen dat kooldioxide metaboliseert, wordt geclassificeerd als hydrogenotroof, terwijl die die acetaat metaboliseren acetotroof of azijnzuur worden genoemd.

Methanogenen vervullen een belangrijke ecologische functie door kooldioxide uit het milieu te verwijderen. Ze doen dit echter voor een aanzienlijke prijs, omdat het methanogenese-proces ook methaan produceert, dat een aardopwarmingspotentieel heeft dat 21 keer groter is dan dat van koolstofdioxide. Dit effect kan gelukkig worden gecompenseerd door het gebruik van methaan als biobrandstof.