米乐m6官方网站[中钵良二会长]（以下简称“AIST”）日本地质调查局地圈资源与环境研究部[研究部部长 Nobutori Nakao] 地圈微生物研究组研究员 Mayumi 大辅、花子望丸高级研究员、Hideka Yoshioka 高级研究员、Masaru Sakata 研究组组长、燃料资源地质研究组 Yuichiro Suzuki 生物技术领域首席研究员 Yoichi Kamagata 研究策略主任（生物过程研究部）、生物过程研究部 [研究部主任Tomohiro Tamura]生物资源信息基础设施研究小组首席研究员玉木秀之、前AIST特别研究员山本恭介等煤炭中甲氧基芳香族化合物的直接甲烷（CH）4)产甲烷菌发现于地下深处环境，广泛分布于煤层煤层气的形成中发挥重要作用。
近年来在煤层中发现了煤层气非常规天然气资源正在世界各国进行。关于煤层气的形成，人们认为原因之一是生活在煤层中的微生物的活动。甲烷产生机制未知。这次，生活在地下深处环境中的产甲烷细菌是以前未知的。甲烷生产途径此外，我们证明了这种产甲烷菌本身就可以直接从含有甲氧基芳香族化合物的煤中产生甲烷，并揭示了这种具有这种新的甲烷生产机制的产甲烷菌可能在全球范围内促进地下天然气资源（包括煤层气）的形成。
该结果的详细内容请参考美国科学杂志《科学”发表于2016年10月14日号。该杂志由全球最大的综合性科学组织美国科学促进会（AAAS）出版。http://wwwsciencemagorg/和http://wwwaaasorg/)。
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| 煤层甲烷和将煤转化为甲烷的产甲烷细菌 |
近年来，煤层气作为一种非常规天然气资源，在世界范围内不断得到开发。煤层气的形成经历了数千万至数亿年的地质时间跨度，其中包括大量微生物活动产生的甲烷。最近，通过激活此类微生物的甲烷生产活性来增加煤层气产量的技术开发正在进行中。另一方面，目前尚不清楚哪种微生物实际上从煤中的哪种有机物中产生甲烷。
在 AIST，由日本地质调查局和生物技术部门跨学科研究作为石油和天然气领域和煤层，评估地下微生物的天然气生产潜力并阐明生产机制。其中，我们最近发现了一种产甲烷细菌（圣莲甲癣球菌AmaM菌株（以下简称“AmaM菌株”）能够直接利用煤中的甲氧基芳香族化合物产生甲烷，超越了常规产甲烷菌的能力，所获得的结果使我们离阐明煤层甲烷的形成机制又近了一步。
这项研究的一部分得到了日本学术振兴会科学研究补助金的支持。
煤主要由源自植物木质素的有机物组成，其聚合物结构中含有甲氧基芳香族化合物。在这项研究中，我们首先将包括上述AmaM菌株在内的11种产甲烷细菌与各种甲氧基芳香族化合物一起培养，以寻找能够从煤的甲氧基芳香族化合物中产生甲烷的产甲烷细菌。因此，AmaM 菌株及其相关菌株圣莲甲癣球菌我们发现ZC-1菌株（以下简称“ZC-1菌株”）可以从30多种甲氧基芳香族化合物中产生甲烷（AmaM菌株可以使用至少35种，ZC-1菌株可以使用34种）。
自首次发现产甲烷细菌以来的半个多世纪里，已发现了 150 多种产甲烷细菌。然而，已知产甲烷菌可利用的底物（诱饵）仅限于简单化合物，如（1）氢气和二氧化碳，（2）乙酸，以及（3）甲醇等甲基化合物。这是首次发现可以从甲氧基芳香族化合物等碳原子数较多的化合物直接产生甲烷的产甲烷菌。
此外，传统的甲烷生产途径(代谢途径)根据底物的类型限于三种类型：1)二氧化碳还原途径、2)乙酸分解途径和3)甲基化合物分解途径，但发现菌株AmaM和ZC-1通过与这些不同的甲烷生产途径从甲氧基芳香族化合物产生甲烷。这条新的甲烷生产途径的细节仍在研究中，但到目前为止已经明确，这是第四种甲烷生产途径，其中（1）二氧化碳还原途径和（2）乙酸分解途径混合并并行进行（图1）。
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图1 已知的甲烷生产路线（上排）
此次发现的甲氧基芳香族化合物产甲烷途径（下红框） |
此外，为了研究AmaM菌株是否能够独立地从煤中产生甲烷，将AmaM菌株培养在含有各种类型煤的煤培养基中。因此，AmaM 库存为褐煤沥青木炭、沥青木炭的介质中产生的。此外，在这些介质中实际上检测到了几种类型的甲氧基芳香族化合物，并且在煤化程度较低且检测到相对大量的甲氧基芳香族化合物的褐煤中甲烷产生尤其明显（图2）。这些结果表明，诸如AmaM菌株之类的产甲烷菌可能通过将煤中的甲氧基芳香族化合物直接转化为甲烷而有助于微生物衍生的煤层甲烷的形成。此外，甲氧基芳香族化合物不仅是煤中最丰富的有机质，也是沉积物中最丰富的有机质干酪根
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图2 各类煤炭中检测到的甲氧基芳香族化合物（上排）
利用其产生甲烷的产甲烷细菌“AmaM 菌株”（下排） |
未来，我们计划阐明甲氧基芳香族化合物产生甲烷的代谢途径的细节，并评估利用甲氧基芳香族化合物的产甲烷菌在地下的分布及其形成天然气资源的巨大潜力。