Microrganismi produttori di metano: archea ma non solo

Il metano nella biosfera è prodotto principalmente dagli Archaea metanogenici procariotici, dalla combustione di biomasse, dall’estrazione di carbone e petrolio e, in misura minore, dalle piante eucariotiche. Uno studio condotto da alcuni scienziati dimostra che oltre ad Archea anche i funghi saprofrotici e altri organismi sono produttori di metano.

Il metano ed i “produttori classici”

Il metano (CH4), il secondo gas serra antropogenico più importante dopo la CO2, è il composto organico ridotto più abbondante nell’atmosfera e ha un ruolo centrale nella chimica dell’atmosfera. 

Tradizionalmente si pensava che il CH4 biogenico fosse formato solo da microrganismi procarioti (metanogeni; archaea) in condizioni strettamente anossiche (zone di acqua marina o dolce) nei suoli delle zone umide e nelle risaie, negli intestini di termiti e ruminanti e nei rifiuti umani e agricoli. Tuttavia, recentemente è stata segnalata anche la formazione di CH4 in condizioni ossiche nella vegetazione terrestre e negli animali.

La scoperta di nuovi produttori di metano

La scoperta che piante morte e vive possono emettere CH4 in condizioni ossiche e senza l’intervento di microrganismi giustifica la ricerca di altre fonti di CH4 biotiche ma non procariotiche in funghi e animali. Meno noti sono i risultati di Ghyczy et al che hanno dimostrato che le cellule endoteliali del fegato di ratto producevano CH4 quando esposte a inibitori sito-specifici della catena di trasporto degli elettroni (ETC). Un’osservazione simile è stata fatta per colture cellulari vegetali coltivate in condizioni sterili e ossiche. Pertanto, è stato suggerito che sia le cellule vegetali che quelle animali rilascino CH4 in modo non microbico. Durante il loro metabolismo si innescano delle reazioni chimiche che generano composti reattivi dell’ossigeno per poi come prodotto finale produrre metano. 

I risultati suggeriscono un percorso comune di formazione del metano nelle cellule fungine in condizioni aerobiche e quindi identificano i funghi come un’altra fonte di metano nell’ambiente. Questi risultati di un percorso di formazione di metano derivato da funghi aerobici aprono un’altra strada nella ricerca sul metano e aiuteranno ulteriormente gli sforzi attuali nell’identificazione dei processi coinvolti e delle loro implicazioni ecologiche. 

Il metano essendo legato al metabolismo degli esseri viventi andrebbe considerato come sottoprodotto universale della vita e potrebbe quindi essere un indicatore di organismi viventi su altri pianeti: la sua presenza nelle atmosfere di altri pianeti, infatti, può essere rilevata grazie agli spettrografi. 

Fonti: 

  • Conrad, R. Il ciclo globale del metano: recenti progressi nella comprensione dei processi  microbici coinvolti. Env. microbiolo. Rep. 1 , 285–292 (2009). 
  • Keppler, F., Hamilton, JTG, Braß, M. & Röckmann, T. Emissioni di metano da piante  terrestri in condizioni aerobiche. Natura 439 , 187–191 (2006). 
  • Bruhn, D., Møller, IM, Mikkelsen, TN & Ambus, P. Produzione ed emissione di metano  da impianti terrestri. Fisio. Pianta 144 , 201–209 (2012). 
  • Ghyczy, M. et al. Generazione di metano indotta dall’ipossia nei mitocondri e nelle  cellule eucariotiche: un approccio alternativo alla  
  • metanogenesi. Cellula. Fisio. Biochimica. 21 , 251–258 (2008). 
  • Keppler, F. et al. Formazione di metano in ambienti aerobici. Ambiente. Chimica. 6 ,  459–465 (2009).
  • https://www.microbiologiaitalia.it/batteriologia/sinergia-tra-batteri-metanogeni acidogeni-e-solfobatteri-per-la-produzione-di-biometano/
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Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino, creatore ed amministratore di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Sono laureato in biologia e molto appassionato di tecnologia, cinema, scienza e fantascienza. Sono Siciliano ma vivo e lavoro in Basilicata come analista di laboratorio microbiologico presso una nota azienda farmaceutica. Ho creato il portale di Microbiologia Italia per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza. Potete trovare tutti i miei contatti al seguente link: https://linktr.ee/fcentorrino.

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