近日，农业农村部成都沼气科学研究所厌氧微生物团队联合深圳大学高等研究院李猛团队在《The ISME Journal》上发表了题为《Anaerobic hydrocarbon biodegradation by alkylotrophic methanogens in deep oil reservoirs》的研究论文，发现烷基营养型产甲烷古菌在我国油藏中广泛分布，并且在储层原油的降解中起着关键作用（图1）。

图1. 地下油藏生物降解机理示意图

一般认为原油生物降解产甲烷是厌氧烃降解菌和产甲烷古菌合作完成的。直到2022年，我所厌氧微生物团队发现存在一种可以直接降解长链烷基烃产甲烷的烷基型产甲烷古菌Ca. Methanoliparum，但其生态学功能尚待评估。本研究收集了我国15个地下油藏的209个样品（图2），通过分析这些样品的原油组分、微生物组成和代谢产物，发现85%的油藏样品存在这类烷基营养型产甲烷古菌，并在其中52%的样品中检测到了烷基型产甲烷代谢的特异性中间代谢产物烷基辅酶M，表明烷基型产甲烷古菌在原油生物降解过程中可能具有重要作用。进一步通过宏基因组和宏转录组学分析发现，Ca. Methanoliparum主导了长庆、江苏和胜利油田生物降解油样中碳氢化合物的降解，且在胜利油田长达15年跨度的采集样品中均检出了Ca. Methanoliparum。本研究表明烷基型产甲烷古菌在油藏生物降解产甲烷过程中具有广泛且重要的作用，进一步拓展了我们对深部生物圈碳代谢的认知，为枯竭油藏残余原油生物气化开采（“地下沼气工程”）奠定了科学基础。

图2. 原油样品的来源及其降解程度

深圳大学高等研究院李猛教授和厌氧微生物创新团队承磊研究员为共同通讯作者，深圳大学高等研究院张翠景研究员和农业农村部成都沼气科学研究所2022级博士研究生周卓、茶桂宏副研究员为共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、中国农业科学院基本科研业务费和广东省基础与应用基础研究重大专项等项目的支持。

论文链接：https://academic.oup.com/ismej/advance-article/doi/10.1093/ismejo/wrae152/7724878