La production microbienne de méthane à partir de matières organiques est un processus essentiel dans le cycle mondial du carbone et une source importante d'énergie renouvelable. Ce processus naturel repose sur une interaction coopérative entre différents types de micro-organismes :les bactéries en fermentation et les archées productrices de méthane. Le premier convertit les produits dits de fermentation primaire issus de la décomposition de la biomasse, y compris les acides gras dans les produits intermédiaires tels que l'acide acétique, formate ou H 2 .

Les archées spécialisées peuvent alors former du méthane à partir d'elles. L'interaction syntrophique des bactéries en fermentation avec les archées méthanogènes est cruciale pour la conversion globale de la biomasse en méthane. Cependant, les scientifiques n'ont pas encore été en mesure de clarifier comment l'oxydation des acides gras saturés peut être couplée à la réduction thermodynamiquement extrêmement défavorable du CO 2 au méthane et comment un tel processus peut permettre la croissance des deux micro-organismes impliqués. Une équipe de recherche de l'Université de Fribourg, l'Université technique de Darmstadt et l'Université de Berne en Suisse dirigées par le professeur Dr. Matthias Boll de l'Institut de biologie II de l'Université de Fribourg ont maintenant pu découvrir une étape cruciale de ce processus :ils ont trouvé le chaînon enzymatique manquant et sa fonction, ce qui rend la formation de méthane à partir d'acides gras traçable d'un point de vue énergétique. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences .

Etude sur l'oxydoréductase

Les scientifiques ont étudié une oxydoréductase liée à la membrane (EMO) non encore caractérisée de la bactérie en fermentation Syntrophus aciditrophicus. Ils ont fourni des preuves biochimiques que les cofacteurs hème-b de cette oxydoréductase liée à la membrane et une quinone modifiée avec des potentiels redox parfaitement adaptés sont les principaux acteurs de ce processus microbien. Des analyses bioinformatiques suggèrent également que ces oxydoréductases sont largement distribuées chez les procaryotes, des organismes tels que les bactéries et les archées dont les cellules n'ont pas de noyau. « Les résultats ne comblent pas seulement notre manque de connaissances sur la conversion de la biomasse en méthane, ", explique Boll. "Nous pouvons en outre identifier les EMO comme des composants clés auparavant négligés du métabolisme des lipides dans la grande majorité de tous les micro-organismes."