Methylotrophs nebo Methylobacteria jsou aerobní nebo anaerobní bakterie [1] , které využívají oxidované nebo substituované deriváty metanu jako zdroje uhlíku a energie , které nemají vazbu C-C (asi 50 sloučenin), ale nejsou schopny růst na samotném metanu. Růstovými substráty pro methylobakterie jsou methanol , methylamin , dimethylamin , trimethylamin , halogenmethany (chlormethan a dichlormethan), sloučeniny obsahující síru - kyselina methansulfonová, dimethylsulfid a mnoho dalších. Některé z těchto sloučenin, například trimethylamin - (CH3 ) 3N , obsahují více než jeden atom uhlíku, ale nemají vazbu C-C. Methylobakterie , na rozdíl od metanotrofů , nemají složitý systém intracytoplazmatických membrán (ECM). Podle typu výživy existují tři skupiny methylobakterií:
Existují také metazotrofové. Jedná se o mikroorganismy, které mohou pouze oxidovat nebo asimilovat, ale nerůst na C 1 -sloučeninách, to znamená, že je nemohou využívat současně jako zdroj uhlíku a energie. V posledních letech bylo zjištěno, že aerobní methylobakterie jsou v přírodě všudypřítomné a zásadním způsobem přispívají k biosférickým cyklům uhlíku, dusíku, fosforu a dalších biogenních makro- a mikroprvků. Spolu s metanotrofy jsou methylobakterie nejdůležitějším článkem v řetězci metabolických přeměn těkavých C 1 sloučenin a také jakýmsi biofiltrem na cestě do troposféry, snižující nebezpečnou pravděpodobnost poškození ozonové vrstvy Země. Vzhledem k tomu, že rostliny jsou globálními producenty metanolu na Zemi, methylobakterie jsou často spojovány s rostlinami, což ovlivňuje jejich růst a vývoj.
Aerobní methylobakterie objevené na konci 19. století zůstávaly po dlouhou dobu záhadnými objekty, jak dokládají vzácné publikace. Teprve ve druhé polovině 20. století přinesly zásadní studie J. R. Quaila, L. Zatmana, K. Anthonyho, M. Lidstroma a K. Marrella, kteří objevili nové enzymy a geny drah metabolismu C1 , silný podnětem k rozvoji methylotrofie jako vědeckého směru.
Dostupnost metanolu jako obnovitelného substrátu a pokrok v dešifrování biochemické a genetické struktury unikátních drah metabolismu C1 v methylobakteriích vytvořily vědecký základ pro průmyslovou realizaci jejich biotechnologického potenciálu.
Methylotrofní mikroorganismy jsou velmi zajímavé jako potenciální objekty biotechnologie: pro produkci proteinů, enzymů, lipidů, sterolů, hormonů, antioxidantů, pigmentů, polysacharidů, faktorů transportu železa, primárních a sekundárních metabolitů atd.
На сегодняшний день метилотрофы выявлены среди представителей родов: Acidomonas , Afipia , Albibacter , Aminobacter , Amycolatopsis , Ancylobacter , Angulomicrobium , Arthrobacter , Bacillus , Beggiatoa , Beijerinckia , Burkholderia , Flavobacterium , Granulibacter , Hansschlegelia , Hyphomicrobium , Labrys , Methylarcula , Methylibium , Methylobacillus , Methylobacterium _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _