由中国科学院水生生物研究所牵头，联合南京农业大学、江汉大学、吉林农业大学、西北工业大学等单位组成的研究团队，系统解析了瘤胃纤毛虫影响甲烷排放的分子机制。研究人员构建了涵盖两大类、6科18属的瘤胃纤毛虫基因组资源库，并开发了多种体外厌氧培养方法，建立了活体种质资源库。这些基础性工作为后续研究奠定了重要基础。
研究团队在瘤胃纤毛虫体内首次发现了一种新型产氢细胞器——氢小体。这种起源于内膜系统的单层膜结构，含有氢化酶和氧还原酶两种关键酶类。氢化酶负责产生氢气，为产甲烷菌提供反应底物；氧还原酶则通过去除进入瘤胃的氧气，维持严格的厌氧环境。这两种酶的协同作用，构成了甲烷生成的关键环节。
进一步研究发现，氢小体主要分布在纤毛虫细胞的纤毛覆盖区域。不同类型纤毛虫的氢小体丰度存在显著差异：多毛类纤毛虫（纤毛覆盖整个细胞）的氢小体数量远高于少毛类（纤毛仅覆盖细胞口区域），其产甲烷能力也相应更强。这一发现为精准调控反刍动物甲烷排放提供了重要靶点。
据研究人员介绍，通过调控多毛类纤毛虫的活性或数量，可以有效减少反刍动物甲烷排放。这项成果不仅深化了对瘤胃微生物代谢网络的认识，更为开发靶向减排技术提供了理论支撑。相关研究成果已发表于国际权威学术期刊，为全球畜牧业低碳转型贡献了中国智慧。
