江漢大學馮金梅教授在國際頂級期刊《Science》發布最新研究成果

　　北京時間4月30日，最新一期國際頂級期刊《Science》（《科學》）在線發表江漢大學醫學部馮金梅教授為共一作者的重磅研究成果。論文題目為“Rumen ciliates modulate methane emissions in ruminants”（瘤胃纖毛蟲調控反芻動物甲烷排放），成為學校以一流學科建設引領科研創新的又一最新成果。

　　該研究解析了瘤胃纖毛蟲調控反芻動物甲烷排放的分子機制，首次發現了一種起源于內膜系統、具有單層膜結構的新型產氫細胞器——Hydrogenobody（氫小體），重塑了關于瘤胃纖毛蟲在反芻動物甲烷排放中作用的理解，為開發基于纖毛蟲的畜牧業甲烷減排提供了全新思路，具有重要科學價值與應用前景。該成果由中國科學院水生生物研究所聯合南京農業大學、江漢大學等多所高校科研團隊合作完成，江漢大學為共同第一作者單位，這一突破對落實國家“雙碳”目標、推動農業綠色轉型具有重要現實意義。

　　當前，全球氣候變暖正嚴重威脅我們的健康與生存，甲烷作為短期強效溫室氣體，其暖化能力是二氧化碳的28倍，是短期氣候治理的關鍵變量。減少甲烷排放，是我國實現“碳達峰、碳中和”目標任務的迫切要求。我國畜牧業碳排放約占農業總排放的50%，其中反芻動物甲烷排放占全球人為甲烷排放量的30%以上。如何在保障牛羊肉奶消費剛需、守護糧食安全的同時實現減排，成為亟待破解的課題。

　　針對這一核心痛點，江漢大學醫學部馮金梅教授、舒細記教授團隊聯合多機構協同攻關，聚焦瘤胃纖毛蟲這一微生物靶標，首次發現新型產氫細胞器，破解了反芻動物甲烷排放調控密碼，為后續減排技術開發找到了精準方向：

　　1）新資源：建立了目前最大的瘤胃纖毛蟲基因組資源庫（450個），將其分為多毛和少毛兩大類。同時突破了3種瘤胃纖毛蟲的厭氧培養方法，建立了活體種質資源，為本研究的順利開展奠定了堅實基礎。

　　2）新發現：在瘤胃纖毛蟲中首次發現了一種起源于內膜系統、具有單層膜的新型產氫細胞器——Hydrogenobody（氫小體）。該結構能產生氫氣和清除氧氣，為瘤胃產甲烷菌提供底物并維持厭氧環境，可作為干預反芻動物甲烷排放的分子靶標。

　　3）新機制：闡明了不同瘤胃纖毛蟲影響反芻動物甲烷排放高低的機制：多毛類纖毛蟲的氫小體豐度遠高于少毛類（相差數十倍），其對瘤胃產甲烷的貢獻也顯著大于少毛類。因此，多毛類纖毛蟲可作為干預反芻動物甲烷排放的靶標纖毛蟲物種。

　　整體而言，研究挑戰了既有認知，提出了以“氫小體介導的產氫-除氧耦合”為核心的瘤胃纖毛蟲調控甲烷生成新路徑，闡明了不同纖毛蟲差異化影響反芻動物甲烷排放的機制，明確了干預甲烷排放的分子靶標與關鍵纖毛蟲類群。研究為深入理解瘤胃甲烷代謝、挖掘減排新靶點奠定了基礎，對推動畜牧業實現“碳減排”目標具有重要意義。馮金梅教授表示，團隊未來將繼續推動從“機制發現”到“干預方案”的轉化，讓中國智慧為全球“碳減排”和人類健康貢獻不可替代的力量。

　　謝斐、姜傳奇、李志鵬、馮金梅和閆小婷為論文的共同第一作者，繆煒、熊杰、毛勝勇和邱強為共同通訊作者，江漢大學舒細記教授、研究生何金英、徐勤輝、王宇嘉、肖洋等為共同參與人。該研究獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。（來源：江漢大學）