祝贺课题组博士生粟懿在Applied and Environmental Microbiology发表论文:挑战代谢排他性传统认知:油藏中产甲烷作用与硫酸盐还原的共存现象。
发布人:张绵
发布日期:2026-01-23
近日,博士生粟懿在环境领域重要学术期刊Applied and EnvironmentalMicrobiology上发表了题为“Challenging the paradigm of metabolic exclusivity: coexistence of methanogenesis and sulfate reduction in oil reservoirs”的研究论文。
微生物生态学的主流观点认为,硫酸盐还原微生物在与产甲烷古菌竞争共同底物(如氢气/甲酸盐和乙酸)时占据优势,导致在富含硫酸盐的厌氧环境中硫酸盐还原与产甲烷过程形成互斥关系。这一原理支撑着对油藏等生态系统中有机碳流向硫酸盐呼吸产生二氧化碳的模型构建,尤其在通过海水注入引入高浓度硫酸盐的油藏环境中。在S. Beilig等人发表于《应用与环境微生物学》的研究中,他们通过对油藏来源的硫酸盐适应富集培养体系的研究,证明了产甲烷与硫酸盐还原过程的共存,从而对上述传统观点提出了挑战。
研究通过培养实验及基于反向稳定同位素标记法的微生物活性评估,论证了即使在理论上利于完全竞争排斥的条件下,代谢共存仍可能发生。同时,研究也探讨了该共存现象背后的机制原因,并进一步阐述了其对预测微生物活动与相互作用的广泛启示。

研究揭示了仅凭经典热力学和动力学理论不足以完全预测复杂微生物群落的实际功能。在自然的异质性环境中,微生物可通过多种尚未被充分认识的策略实现竞争关系的平衡与共存。这一认识对于修正油藏、地下含水层及其他多种厌氧生态系统的碳硫循环模型具有重要科学意义,同时也为开发基于微生物协同作用的能源生物技术或环境修复策略提供了新的理论依据。
