肠道产生甲烷

肠道的甲烷是由产甲烷菌利用细菌产生的氢气和二氧化碳产生的。每产生一个摩尔的甲烷需要消耗4个摩尔的氢气。甲烷的产生取决于氢的存在作为前提。尽管产甲烷菌更常用氢来生产甲烷，但它们也可以使用氨和离子氢产生甲烷。产甲烷菌是一种单细胞生物，比属于古细菌目的细菌要古老得多。虽然在这个目中有许多物种，但是，在人类的肠道中只发现了少数几个物种定植，最常见的产甲烷菌是史密斯甲烷杆菌。甲烷与其他肠道微生物产生的其他气体一起进入循环系统，扩散到肺泡空间，然后被宿主呼出。

甲烷的产生说明了微生物之间有趣的生化相互依赖关系。在肠道中，产氢生物体代谢管腔残留物以产生能量。当环境中的氢含量因这一过程而升高时，会使产氢生物体中毒，并减缓其代谢。和产甲烷菌合作有助于分流氢气，从而使产氢气细菌达到最佳效率。由于生产1摩尔甲烷需要4摩尔氢气，因此产甲烷代谢在去除氢气方面非常有效，氢气生产者的能量生产带来了额外的好处。

使用qPCR技术，在70%未选择的“正常”受试者的下消化道隔离部分检测到史密斯杆菌。然而，由于呼吸检测所需的阈值，只有15%的正常人群在呼吸检测中含有甲烷(≥3 ppm）。研究已经证明，空腹呼气试验中的甲烷与粪便中较高水平的史密斯杆菌有关。最初认为史密斯杆菌只存在于远端结肠，现在的研究表明，他们可以在大肠和小肠中存在。这种生物体在小肠中的存在对吸收和代谢有着有趣的影响。