近日，深圳大學(xué)高等研究院教授李猛和張翠景研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部成都沼氣科學(xué)研究所厭氧微生物團(tuán)隊(duì)在The ISME Journal上發(fā)表了題為“Anaerobic hydrocarbon biodegradation by alkylotrophic methanogens in deep oil reservoirs”的研究論文，發(fā)現(xiàn)烷基營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷古菌在我國油藏中廣泛分布，并且在儲層原油的降解中起著關(guān)鍵作用（圖1）。高等研究院教授李猛和厭氧微生物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究員承磊為共同通訊作者，高等研究院研究員張翠景和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部成都沼氣科學(xué)研究所2022級博士研究生周卓、副研究員茶桂宏為共同第一作者。

圖1.地下油藏生物降解機(jī)理示意圖

一般認(rèn)為原油生物降解產(chǎn)甲烷是厭氧烴降解菌和產(chǎn)甲烷古菌合作完成的。直到2022年，承磊研究員團(tuán)隊(duì)、李猛教授團(tuán)隊(duì)及合作者發(fā)現(xiàn)存在一種可以直接降解長鏈烷基烴產(chǎn)甲烷的烷基型產(chǎn)甲烷古菌Ca. Methanoliparum，但其生態(tài)學(xué)功能尚待評估。本研究收集了我國15個(gè)地下油藏的209個(gè)樣品，通過分析這些樣品的原油組分、微生物組成和代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)85%的油藏樣品存在這類烷基營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷古菌，并在其中52%的樣品中檢測到了烷基型產(chǎn)甲烷代謝的特異性中間代謝產(chǎn)物烷基輔酶M，表明烷基型產(chǎn)甲烷古菌在原油生物降解過程中可能具有重要作用。進(jìn)一步通過宏基因組和宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Ca. Methanoliparum主導(dǎo)了長慶、江蘇和勝利油田生物降解油樣中碳?xì)浠衔锏慕到?，且在勝利油田長達(dá)15年跨度的采集樣品中均檢出了Ca. Methanoliparum。本研究表明烷基型產(chǎn)甲烷古菌在油藏生物降解產(chǎn)甲烷過程中具有廣泛且重要的作用，進(jìn)一步拓展了我們對深部生物圈碳代謝的認(rèn)知，為枯竭油藏殘余原油生物氣化開采（“地下沼氣工程”）奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大專項(xiàng)、深圳市可持續(xù)發(fā)展科技專項(xiàng)、深圳大學(xué)2035追求卓越研究計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

論文鏈接：https://academic.oup.com/ismej/advance-article/doi/10.1093/ismejo/wrae152/7724878