Метан утворюється у всіх живих організмах.
Досі вважалося, що живі джерела метану - це жуйні з їх цікавим шлунком, терміти і мікроби-метаногени. Власне, той метан, який з'являється у жуйних копитних і термітів, теж утворюється завдяки мікрофлорі: мікроорганізми в травній системі допомагають перетравлювати рослинний матеріал, і метан утворюється як побічний продукт. Для біометана потрібна узгоджена робота різних ферментів.
Однак ще в 2014 році співробітники Гейдельберзького університету та Інституту наземної мікробіології Товариства Макса Планка опублікували статтю, в якій повідомляли, як можна отримати метан без всяких ферментів. Для цього потрібні залізо і так звані активні (або реактивні) форми кисню - агресивні молекули-окислювачі, до числа яких, наприклад, відноситься перекис водню. Ще потрібна молекула, від якої можна відщепити метильну групу * СН3. Іони заліза реагують з перекисом, в результаті з'являється ще одна молекула-окислювач з киснем, яка відщеплює * СН3 від молекули-донора метильної групи, після чого * СН3 ловить ще один атом водню і перетворюється на метан - СН4.
Активні форми кисню утворюються в клітинах як побічний продукт реакцій енергетичного метаболізму. Більшу частину клітина намагається знешкоджувати, інакше вони почнуть псувати ДНК, білки, ліпіди та інші молекули; частина активних форм кисню використовується як зброя в імунній системі; частина виконує сигнальні функції. Так чи інакше, вони є в будь-якій клітині, і також в будь-якій клітині є іони заліза і речовини, від яких можна відкусити метильну групу, іншими словами, є все для неферментативного синтезу метану.
У новій статті в Nature описані експерименти з сінною паличкою - бактерією Bacillus subtilis, яка зазвичай ніякого метану не виділяє. Але, як виявилося, цілком може виділяти, якщо в її поживне середовище додати діметилсульфоксид, який служить донором метильних груп. З диметилсульфоксидом сінна паличка починає стабільно виробляти метан, причому виробляє вона його тільки будучи активною. З бактерій у сплячому, метаболічно неактивному стані метан не виділяється, з чого можна зробити висновок, що він утворюється хоча і без ферментів, але все одно не сам по собі, для цього потрібен працюючий обмін речовин. Кількість метану змінюється залежно від того, скільки в клітці є вільних іонів заліза і активних форм кисню - наприклад, якщо клітині влаштувати окислювальний стрес, метану вона дасть набагато більше.
Схожі експерименти поставили з грибами, рослинами і клітинами людини, і всі вони виділяли метан. Виходить, його можуть виділяти всі живі організми, ну, а багато чи мало, залежить від конкретних умов. Живі джерела метану навряд чи складуть конкуренцію газовим родовищам (хоча коровий метан все ж турбує деяких борців з глобальним потеплінням). У той же час, не виключено, що якихось мікробів можна поставити в такі умови, в яких вони будуть давати багато метану, і це буде економічно вигідно. Що стосується метану, який утворюється у нас, то він, можливо, стане в нагоді в якихось діагностичних тестах, в яких за рівнем виділяється СН4 можна буде, наприклад, оцінити рівень окислювального стресу.