2025年7月27日,李猛教授课题组在《Microbiome》上发表题为“Magnetite drives microbial community restructuring and stimulates aceticlastic methanogenesis of type IIMethanosarcinain mangrove sediments”的研究论文,解析了磁铁矿对红树林湿地沉积物微生物群落的重塑作用及驱动甲烷释放的潜在机制。李猛教授为通讯作者,副研究员周瑾洁为第一作者,深圳大学为唯一完成单位。
红树林湿地是全球甲烷排放的热点区域,其微生物甲烷生成过程受多种环境因素影响,但天然矿物如磁铁矿在其中的作用机制尚不明确。研究团队系统评估了磁铁矿对红树林微生物群落结构及其甲烷释放的影响。结果表明,磁铁矿可显著促进红树林微生物群落的甲烷生成,并重塑产甲烷微生物群落结构:磁铁矿处理组中,甲烷八叠球菌(Methanosarcina)为优势乙酸型产甲烷古菌,而对照组则以甲烷丝菌(Methanothrix)为主;进一步从磁铁矿处理组中成功分离获得四株Methanosarcina纯培养菌株,基因组分析表明其均属于缺乏氢营养产甲烷途径的II型Methanosarcina;结合多组学分析与纯培养验证,首次证实了磁铁矿可直接促进II型Methanosarcina的乙酸营养产甲烷过程;此外,磁铁矿还增强了Methanomicrobiales的氢营养产甲烷活性。研究加深了对II型甲烷八叠球菌生理学的认知,为厌氧环境中矿物介导的微生物甲烷生成网络调控提供了新见解。
该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳大学2035卓越研究计划及深圳大学合成生物学研究中心等项目支持。
原文链接:https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-025-02157-z

图1. 磁铁矿重塑红树林湿地微生物群落结构并促进II型甲烷八叠球菌乙酸营养产甲烷