Metanotrofní bakterie jsou skupinou methylotrofů , které mohou využívat metan jako jediný zdroj uhlíku i energie. Patří sem bakterie rodů Methylomonas , Methylotrophus aj. Fylogeneticky se dělí do dvou tříd, podle přítomnosti membránově vázané a cytoplazmatické methanmonooxygenázy . Fixace formaldehydu se řídí cestou ribulóza monofosfátu nebo serinu . Je také možná fixace exogenního CO 2 .
| Metabolismus aerobních metanotrofů | |
| Oxidace metanu probíhá ve čtyřech stupních, každý stupeň je katalyzován speciálním enzymem:
(1) - NADH-dependentní methanmonooxygenáza ; Uhlík je fixován ve fázi oxidu uhličitého nebo formaldehydu. |
|
Klíčovým a jedinečným enzymem aerobních metanotrofů je methanmonooxygenáza, další enzymy jsou přítomny u dalších zástupců methylotrofů. Redukční ekvivalenty (CytC red ) se tvoří pouze ve stupních oxidace methanolu a formaldehydu a NADH vzniklý ve 4. stupni využívá methanmonooxygenáza.
Metanotrofy poprvé objevil Kaserer v půdě v roce 1905 . Nyní bylo popsáno mnoho druhů aerobních metanotrofů, které jsou rozšířené a tvoří společenstva v subglaciálních jezerech Antarktidy , v tundře, při poruchách plynových dolů, v hydrotermálních pramenech , v průsacích metanu a v ledech bohatých na hydráty klatrátu metanu . Nedávno se objevily zprávy o archaea schopných, ve spolupráci se sulfátovými reduktory , anaerobně metabolizovat usazeniny metanu při nízkých hladinách vodíku. Místo kyslíku je v tomto případě konečným akceptorem elektronů síran. Tento proces se nazývá anaerobní oxidace metanu a dodnes nebyl dostatečně prozkoumán. Předpokládá se, že archaea provádějí reakce, které jsou opačné než ty, které probíhají během metanogeneze , a konečné produkty jejich metabolismu jsou oxidovány síranovými reduktory. V současné době byly získány důkazy o možnosti anaerobní oxidace metanu spojené s denitrifikací .
Jedinečné potravní řetězce zahrnují metanotrofní mikroorganismy jako primární zdroj potravy. Metanotrofy jsou intracelulární symbionti u měkkýšů ( Conchocele , Caliptogena ) a pogonofory žijící v metanových průsacích. Nalezeni jsou také metanotrofní symbionti masožravých hub žijících ve vulkanických usazeninách v hloubce 5000 metrů. Prokaryota schopná asimilovat metan v klatrátové formě slouží jako potrava pro „ledové červy“ en: Hesiocaeca methanicola .