福州科研力量参与突破：牛羊甲烷排放机制首次被系统解析

管理员 2026-05-06 119 文末可点击分享

在全球气候治理加速推进的背景下，畜牧业低碳转型已成为刚性需求。作为我国重要畜禽养殖区之一，福建近年来持续强化绿色养殖技术支撑，而此次由中科院水生所、吉林农大、西北工业大学及江汉大学等单位联合完成的关键研究，也为东南沿海地区如福州等地发展低甲烷排放型生态牧场提供了新路径。

瘤胃微生物“黑箱”终被打开：纤毛虫功能类群首次厘清

反刍动物的瘤胃是天然微生物反应器，其中纤毛虫生物量可占全部微生物总量的一半。长期以来，因其难以纯培养、基因组高度嵌合且存在频繁水平基因转移，这一关键群体始终被视为调控甲烷排放的“封闭黑箱”。项目首席科学家毛胜勇介绍，团队自2021年起整合微生物组学、单细胞成像与代谢建模等多学科手段，历时五年完成近两千组宏基因组数据解析，建成涵盖450个高质量基因组的全球规模最大的瘤胃纤毛虫资源库，并首次依据形态—基因关联将该类群划分为“多毛类”与“少毛类”两大功能分支。

颠覆性发现：“氢小体”——全新产氢细胞器浮出水面

研究最核心的突破在于，在多毛类纤毛虫中识别出一种前所未见的单层膜结构细胞器——“氢小体”。它并非源自线粒体，而是起源于内膜系统，兼具产氢与耗氧双重活性，其含有的特异性氢化酶与氧还原酶，直接为下游产甲烷菌提供必需底物。定量分析显示，该细胞器富集于纤毛密集区域，且在多毛类中丰度显著高于少毛类，由此锁定其为驱动高甲烷排放的关键生物学单元。

从理论到应用：为福建及全国畜牧业精准减排提供靶点

基于上述机制认知，研究团队明确提出：氢小体及其关键酶系、以及多毛类纤毛虫整体，可作为甲烷减排的双层级干预靶标。这意味着未来可通过开发靶向抑制剂或饲用添加剂，在不损害动物健康前提下，源头削减甲烷生成，同步提升饲料能量利用效率。对福州周边规模化奶牛场、闽北肉羊养殖基地而言，该成果有望推动本地低碳养殖标准制定与技术转化落地。