动物粪便中新发现的微生物显示出分解纤维素和减少甲烷的巨大潜力。

　　中国研究人员近日对生活在青藏高原的动物体内隐藏的大量未知微生物进行了基因测序，揭示了其具有推动下一代生物技术发展的生物学功能。该研究发现凸显了极端环境如何能产生具有独特工程价值的微生物。

　　极端地形中的微生物显示出巨大的工业潜力。据报道，研究小组发现牦牛、藏羊、羚羊、牛、马和藏野驴等动物的粪便中含有数千种从未被记录的微生物。其中许多微生物似乎能产生可以分解纤维素的酶，纤维素是纸张、纸板和纺织品的原料。研究人员透露，这些酶可以加强依赖更快、更清洁的纤维素降解的工业过程。这些微生物还可能帮助确定限制牲畜甲烷排放的生物学途径。科学家们在论文中写道："我们的结果表明，生活在恶劣环境中的动物是发现肠道微生物新型生物学功能的重要来源。"基因组数据还可能帮助寻找新的基因编辑工具、抗菌肽和依赖稳定高精度酶的生物技术产品。

　　历时五年的任务发现大量新物种。据称，这项工作是第二次青藏高原综合科学考察研究的一部分。来自云南大学和华大研究院的科学家们花了五年时间，从当地食草动物身上采集了5000多份新鲜粪便样本。

　　在第一阶段，他们对1412个样本进行了处理，发现其中88%的微生物物种是科学界未知的。研究小组指出："我们的研究首次展示了青藏高原（有'第三极'之称）本土哺乳动物肠道菌群的图谱。"他们写道，这些发现证实了隐藏在世界最恶劣生态系统中的微生物多样性程度，并强调了在全球范围内研究微生物特征、了解其作用的必要性。论文第一作者张志刚表示，这些发现具有重要的战略意义，因为新的功能元素可能会获得专利保护。他说："率先发现这些资源的国家将获得控制权，特别是对任何可获得专利的功能元素。"

　　新酶可能成为未来的基因编辑工具。张志刚表示，研究小组计划研究新发现的微生物是否含有能增强基因编辑平台的新型酶。他说："酶的稳定性、生物活性和靶向特异性是非常重要的。我们可以查看我们的数据库，看看是否有任何可用于基因编辑的全新酶。"研究人员还希望利用该数据库筛选小分子候选药物。这些小分子化合物很容易进入细胞并影响特定的生物学途径，使其在治疗发展中具有重要价值。

　　来自华大研究院的合著者李小平表示，研究小组采用了通常用于研究人类肠道微生物的方法。她说："青藏高原上的大型食草动物吃很多植物。它们的肠道里有很多能够降解纤维素的酶。"她补充道："我们正在进行实验，以验证它们降解纤维素的能力，并确定哪些酶是主要驱动因素。"

　　早期试验显示降低甲烷排放的巨大潜力。先前的研究表明，牦牛自然排放的甲烷比牛少，因为它们的肠道微生物使用不同的代谢途径。研究小组现在已经确定了可能影响这种效果的细菌。李小平说："我们发现了两种以前未被描述过的细菌，并用牛的瘤胃液进行了体外发酵实验。我们添加了这些菌株以观察总体气体和甲烷排放情况。""我们的实验初步结果表明，与对照组相比，添加这两种菌株后甲烷排放量有所减少。"研究人员目前正计划在动物身上进行体内测试。她补充说："我们希望获得积极的结果，因为这些细菌有可能帮助减少温室气体排放。"

　　这项研究发表在《微生物组》期刊上。