메테인 세균 (Methanogen)
메테인 세균(영어: methanogen)은 산소가 부족한 혐기성 환경에서 물질대사 과정의 부산물로 메테인(CH₄)을 생성하는 미생물이다. 메테인생성균, 메탄생성균이라고도 불린다.
분류
- 도메인: 고세균(Archaea)에 속한다.
- 문: 에우리고세균문(Euryarchaeota)에 속한다.
- 초기에는 세균(Bacteria)으로 분류되었으나, 1977년 칼 우즈(Carl Woese)가 고세균 도메인을 도입한 이후 고세균으로 재분류되었다.
특징
- 절대 혐기성: 대부분의 메테인 세균은 산소에 매우 취약하며, 극미량의 산소에도 생존이 어렵다.
- 에너지 대사: 이산화탄소(CO₂)와 수소(H₂)를 이용하여 메테인을 생성하는 과정(메테인생성, methanogenesis)에서 에너지를 얻는다. 아세트산, 포름산, 메탄올 등 다양한 탄소 화합물도 기질로 사용할 수 있다.
- 현재까지 약 50종 이상의 메테인 세균이 발견되었다.
서식 환경
- 자연 환경: 습지(늪지), 강과 바다 바닥의 퇴적물, 온천, 해저 열수 분출공
- 동물 체내: 반추동물(소, 양 등) 및 인간을 포함한 동물의 소화관(특히 반추위와 대장)
- 지하 심부: 지각 표면 아래 수 킬로미터 깊이의 암석 내 심부 생물권
- 인공 환경: 혐기성 폐수 처리 시설
중요성
- 지구 온실가스 순환: 습지 가스의 주요 성분인 메테인을 생성하여 지구 온실가스 순환에 영향을 미친다.
- 반추동물 소화: 반추동물의 되새김 과정에서 발생하는 메테인(트림 형태)의 주요 원인이다.
- 폐수 처리: 혐기성 폐수 처리 공정에서 유기물 분해와 바이오가스 생산에 핵심적인 역할을 한다.
- 생태학적 역할: 혐기성 환경에서 탄소 순환의 마지막 단계를 담당한다.
