产生甲烷的菌种分类

甲烷嗜热菌属拉丁学名(Methanothermus Stetter,1982)直杆到微弯，宽度0.3～0.4μm，长度为1～3 μm。细胞壁含假胞壁酸及S-外层。不产芽孢。革兰氏染色阳性。有运动的迹象，尽管电镜下未看到鞭毛。极端严格厌氧。最适生长出现在83～88℃和pH6.5。自养生长，转化H2+CO2为CH4；不利用乙酸、甲酸、甲基胺和甲醇。氨可作为氮源，硫化物或元素硫可作为硫源。可能生活在高温含硫酸盐的地带。DNA的G+C mol％是33。模式种：炽热甲烷嗜热菌(Methanothermus fervidus)。

甲烷八叠球菌属

甲烷八叠球菌属拉丁学名(Methanosarcina Kluyver and van Niel,1936)不规则的球状聚集体，直径1～1000μm，单生或典型的细胞聚集体。典型的小聚集体为八叠状(“假八叠状”)，除了那些分裂平面不是垂直的。有时聚集体为大的胞囊，具有一个共同的外壁而包裹单独的球状细胞。不产生芽孢，革兰氏染色可变。单个的球形细胞可能对去污剂裂解或高渗敏感。不运动。极端严格厌氧。最适NaCl浓度0.1～0.5 mol ／L，中温菌的最适温度为30～40℃，嗜热菌的最适温度为50～55℃。通常不要求有机生长因子。能量代谢表现为甲基胺或甲醇歧化为CH4和CO2和NH3(当利用甲基胺时)。当生长于H2时，甲醇和甲基胺被还原为CH4。其他的代谢底物还有H2+CO2或乙酸，但从不利用甲酸。氨、甲基胺和N2作为惟一氮源，硫化物和元素硫可作为硫源。可在缺氧的海水沉积物、湖水沉积物或厌氧消化器中分离到。DNA的G+C mol％是36～43(Tm)。模式种：巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)。

甲烷球菌属

甲烷球菌属拉丁学名(Methanococcus Kluyer and vam Niel,1936)不规则球形，直径l～2μm。不产芽孢。革兰氏染色阴性。对去污剂裂解或高渗敏感。不运动。极端严格厌氧。最适NaCl浓度是0.1～0.8 mol／L，中温(最适温度35～40℃)、嗜热(最适温度65℃ )、或极端嗜热(最适温度85～91℃)。H2+CO2及通常甲酸盐是CH4产生的底物；不利用乙酸和甲基胺。氨、有时N2或丙氨酸作为氮源，硫化物或元素硫可作为硫源。可能生活在盐沼泽、海水及海湾环境中。DNA的G+Cmol％是29～34。模式种：万氏甲烷球菌(Methanococcus vannielii)。

甲烷螺菌属拉丁学名(Methanospirillum Ferry et al.,1974)对称弯曲的杆菌，并形成a-螺旋，宽度0.4～0.5μm，长7～10μm，单生或成链长度可达几百μm。细胞由鞘保被。不产芽孢。革兰氏染色阴性。运动，生有成簇的极生鞭毛。极端严格厌氧。最适生长温度35～40℃，最适pH 7～7.5。有些菌株要求半胱氨酸和乙酸，乙酸和维生素促进生长。能量来源于转化H2+CO2、甲酸或有时二元醇+CO2为CH4。不利用乙酸、甲基胺、甲醇和其他醇类。氨或N2作为惟一氮源，硫化物作为硫源。可在牛的瘤胃或厌氧消化器中分离到。DNA的G+C mol％是46.5～49.5。模式种(惟一种)：亨氏甲烷螺菌(Methanospirllum hungatei)。

甲烷细菌

甲烷细菌，英文名：methane bacteria，是一类能够经过发酵产生可燃性气体甲烷的厌氧性细菌。已知产甲烷细菌约有10多种，主要有产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、产甲烷螺菌和瘤胃甲烷杆菌等。这类细菌常见于沼泽、池溏污泥中，在食草动物的盲肠、瘤胃中也有大量的产甲烷细菌，常随粪便排出，所以在沼气池中可用塘泥和牲畜粪便接种。我国农村不少地区已建起了许多小型沼气池，利用沼气做饭、照明，既解决了燃料困难，又减少了环境污染。

分类转化

分布在污泥、泥沼和哺乳动物消化道等的代谢产物为甲烷（甲烷发酵）的细菌。马氏甲烷球菌（Methanococcus）、甲烷甲烷八叠球菌（Me thano-sarcina）、反刍甲烷杆菌（Methanobacterium）等都是不生孢子的专性厌氧细菌。在核蛋白体RNA碱顺序、细胞壁成分及脂质种类方面与一般细菌有不同处。它们能按下式过程直接由氢还原二氧化碳生成甲烷：CO2+4H2→CH4+2H2O它们也能利用甲酸、甲醇和乙酸等。利用乙酸的反应过程是：CH3COOH→CH4+CO2。生成甲烷的反应系统可从菌体抽提液中获得，并已逐步查明酶系统的性质，表明有二、三种辅酶参与反应。

基本特性

1．是专性严格厌氧菌

甲烷细菌都是专性严格厌氧菌，对氧非常敏感，遇氧后会立即受到抑制，不能生长、繁殖，有的还会死亡。

2．生长繁殖特别缓慢

甲烷细菌生长很缓慢，在人工培养条件下需经过十几天甚至几十天才能长出菌落。据麦卡蒂（McCarty）介绍，有的甲烷细菌需要培养七八十天才能长出菌落，在自然条件下甚至更长。菌落也相当小，特别是甲烷八叠球菌菌落更小，如果不仔细观察很容易遗漏。菌落一般圆形、透明、边缘整齐，在荧光显微镜下发出强的荧光。甲烷细菌生长缓慢的原因，是它可利用的底物很少，只能利用很简单的物质，如CO2、H2、甲酸、乙酸和甲基胺等。这些简单物质必须由其它发酵性细菌，把复杂有机物分解后提供给甲烷细菌，所以甲烷细菌一定要等到其它细菌都大量生长后才能生长。同时甲烷细菌世代时间也长，有的细菌20分钟繁殖一代，甲烷细菌需几天乃至几十天才能繁殖一代。

3．都是原核生物

能形成甲烷的细菌都是原核生物，目前尚未发现真核生物能形成甲烷。甲烷细菌有球形、杆形、螺旋形，有的呈八叠球状，还有的能联成长链状。

4．培养分离比较困难

因为甲烷细菌要求严格厌氧条件，一般培养方法很难达到厌氧，培养分离往往失败。又因为甲烷细菌和伴生菌生活在一起，菌体大小形态都十分相似，在一般光学显微镜下不好判明。美国著名微生物学家——Hungate 50年代培养分离甲烷细菌获得成功。以后世界上有很多研究者对甲烷细菌进行了培养分离工作，并对Hungate分离方法进行了改良，能很容易地把甲烷细菌培养分离出来

储存功能

甲烷细菌在自然界中分布极为广泛，在与氧气隔绝的环境都有甲烷细菌生长，海底沉积物，河湖淤泥，沼泽地，水稻田以及人和动物的肠道，反刍动物瘤胃，甚至在植物体内都有甲烷细菌存在。

沼气发酵液中甲烷细菌的数量可用MPN法计数，测定接种的试管中有无甲烷存在，作为计数的数量指标。甲烷细菌数量与甲烷含量成正比，发酵装置运行越好，甲