靶向分离H2依赖性甲基营养型产甲烷菌的鸡尾酒式四阶段策略

为解决传统方法难以培养H2依赖性甲基营养型产甲烷菌（HMMs）的难题，研究人员开发了一种四阶段选择性分离策略。通过封闭批次培养、连续稀释、抗生素处理和分子监测相结合，首次成功分离出热变形菌门HMM纯培养物Methanosuratincola petrocarbonis LWZ-6，为研究全球碳循环和气候变化提供了关键菌株资源。

　　

产甲烷古菌（methanogenic archaea）作为全球碳循环和气候变化的关键参与者，其H₂依赖性甲基营养型（H₂-dependent methylotrophic methanogens, HMMs）在各类环境中广泛存在却难以培养。这项研究创新性地采用四阶段"鸡尾酒"策略：首先通过>50种条件的封闭批次培养优化目标HMM生长环境；接着利用96孔板连续稀释结合底物限制清除非目标古菌；随后通过抗生素-溶菌酶联用将细菌多样性降至单一菌株；最终通过反复抗生素鸡尾酒处理获得热变形菌门（Thermoproteota）HMM纯培养物^{Methanosuratincola petrocarbonis} LWZ-6。研究同步采用16S rRNA基因扩增子测序、宏基因组测序和qPCR等分子手段，实时监测微生物群落演替并验证目标HMM的生长优势。该方案可根据不同HMM的底物利用特性、生长速率和方法选择灵活调整，为突破难培养微生物分离瓶颈提供了标准化技术路线。