甲烷是全球第二大温室气体，也是一种重要的能源物质，是全球碳循环中的重要组成部分。传统经典理论认为，复杂有机物厌氧转化生成甲烷的过程中，脂肪酸等大分子有机物降解产甲烷必须依靠细菌与产甲烷古菌的互营分工协作完成。细菌负责氧化脂肪酸，释放氢气、乙酸等小分子底物，再交由产甲烷古菌完成末端产甲烷反应，产甲烷古菌本身被认为无法直接分解复杂大分子有机质。尽管热力学计算、宏基因组分析以及富集培养实验不断提示，部分古菌类群存在突破这一代谢限制的潜在能力，但始终缺乏纯培养条件下的确凿实验证据。

2026年10月21日，中国农业科学院厌氧微生物前沿交叉研究中心承磊研究员团队与北京大学城市与环境学院陆雅海教授团队合作，在《自然》（Nature）期刊上在线发表了题为“A single archaeon couples longchain fatty acid oxidation to methanogenesis”的论文。该研究从地下油藏样品中分离得到嗜热古菌新种Methanoglobus dolicholipophagus AA-75，在纯培养条件下证实，单一古菌细胞就能够独立完成中长链脂肪酸氧化并生成甲烷。

图1 Methanoglobus dolicholipophagus AA‑75的菌体形态

基因组分析显示菌株AA-75在单个细胞内整合了编码完整脂肪酸β-氧化、还原性乙酰辅酶A途径（Wood–Ljungdahl途径）以及甲基四氢甲烷蝶呤：辅酶M甲基转移酶（Mtr）、甲基辅酶M还原酶（Mcr）等核心产甲烷酶的基因。研究团队将这一新的甲烷生成途径命名为脂基型产甲烷途径，转录组数据进一步证实了该代谢通路的活性。

图2 脂营养型产甲烷代谢途径

中国农科院沼气所助理研究员易悦、硕士生曹佐蓉（已毕业）、特聘研究员巫可佳、博士后丁恒武和博士生付琳为论文共同第一作者，承磊和陆雅海为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程和四川省科技创新群体等项目的资助。