DOSSIERS: Archaea méthanogènes (Archaea) dans les digesteurs anaérobies

1. Introduction

Les Archaea sont toutes méthanogènes.

Fonctionnellement, on peut diviser les Archea en deux groupes selon les substrats utilisés pour produire le méthane:

• Les hydrogénotrophes qui réduisent le CO2 avec l'hydrogène
• Les acétotrophes qui utilisent l'acétate comme accepteur d'électrons

Les espèces hydrogénotrophes (Methanobrevibacter ruminantium, Methanobacterium formicum, Methanomicrobium mobile) utilisent également le formate.

Certaines espèces (Methanosarcina barkeri, Ms. mazei) utilisent l'acétate, le méthanol et les méthylamines. Il faut noter que la méthanogènèse acétotrophe est un métabolisme excessivement lent par rapport à la méthanogénèse hydrogénotrophe.

La méthanogénèse est réalisée par des enzymes, co-enzymes et co-facteurs spécifiques aux Archaea. Comme dans tous les écosystèmes anaérobies, les Archaea agissent à la fin de la chaîne trophique, conduisant à la dégradation de la matière organique, et maintiennent une très faible pression partielle en hydrogène ( < 10-4 atmosphère dans le mileu) indispensable au bon fonctionnement de l' écosystème microbien.

Cette fonction hydrogénotrophe des méthanogènes est essentielle pour l'écosystème car elle rend thermodynamiquement possible de nombreuses réactions métaboliques assurées par les espèces microbiennes fermentatives ou hydrolytiques.

2. Archaea classées par substrat

Le tableau suivant propose un classement des méthanogènes selon le substrat:

Archaea méthanogènes
	Hydrogénotrophes	formiate	Méthanol	Méthylamine	acétate	mésophile	thermophile	Habitat
Methanobacterium formicicum	X	X				x		rumen, sédiments
Methanobacterium Bryantii	x					x		sédiments
Methanobacterium thermoautotrophicum	x						x	sources chaudes
Methanobacterium thermoalcaliphilum	x						x	digesteurs
Methanobacterium thermoaggregans	x						x	digesteur
Methanobacterium uliginosum	x					x		digesteur
Methanothermobacter wolfeii	x						x	digesteur
Methanobrevibacter arboriphilus	x					x		arbres, sol
Methanobrevibacter ruminantium	X	X				x		rumen
Methanobrevibacter smithii	x	x				x		lisier, sédiments
Methanoplanus limicola	x	x				x		sédiments
Methanococcoides methylutens			x	x		x		sédiments
Methanococcus deltae	x	x				x		sédiments
Methanococcus frisius	x	x				x		sédiments
Methanococcus halophilus	x	x				x		sédiments
Methanococcus jannaschii	x						x	sédiments
Methanococcus maripaludis	x	x				x		sédiments
Methanococcus thermolithotrophicus	x	x					x	sédiments
Methanococcus vannielii	x	x				x		sédiments
Methanococcus voltae	x	x				x		sédiments
Methanogenium agregans	x	x				x		digesteurs
Methanogenium bourgense	x	x				x		digesteurs
Methanogenium cariaci	x	x				x		sédiments
Methanogenium frittonii	x	x					x	sédiments
Methanogenium marisnigri	x	x				x		sédiments
Methanogenium olentangyi	x					x		sédiments
Methanogenium tatii	x	x				x		sédiments
Methanogenium thermophilicum	x	x					x	sédiments
Methanolobus siciliae			x	x		x		sédiments
Methanolobus tindarius			x	x		x		sédiments
Methanolobus vulcanii			x	x		x		sédiments
Methanomicrobium mobile	x	x				x		rumen, sol
Methanomicrobium paynteri	X	X				x		sédiments
Methanoplasma elisabethii	x	x				x		digesteurs
Methanosarcina acetivorans			x	x	x	x		sédiments
Methanosarcina barkeri			x	x	x	x		digesteurs
Methanosarcina mazei			x	x	x	x		digesteurs
Methanosarcina Thermophila			x	x	x		x	digesteurs
Methanosarcina CHTI55			x	x	x		x	digetseurs
Methanosarcina MP			x	x	x		x	digetseurs
Methanosphaera stadtmanae	x		x			x		intestin
Methanospirillum hungatei	x	x				x		digesteurs
Methanothermus fervidus	x						x	sources chaudes
Methanothrix concilli					x	x		boues
Methanothrix soehngenii					x	x		digesteurs
Methanothrix thermoacetophila					x		x	digesteurs

TO BE CONTINUED