เมทิลโทรฟ เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ ที่มีความหลากหลาย ซึ่งสามารถใช้ สารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอม ที่ลดลงเช่นเมทานอลหรือมีเทนเป็นแหล่งคาร์บอนสำหรับการเจริญเติบโต และสารประกอบคาร์บอนหลายอะตอมที่ไม่มีพันธะคาร์บอน-คาร์บอน เช่นไดเมทิลอีเทอร์และไดเมทิลอะมีนกลุ่มจุลินทรีย์นี้ยังรวมถึงจุลินทรีย์ที่สามารถดูดซึมสารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอมที่ลดลงโดยผ่านทางคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้เส้นทางไรบูโลสบิสฟอสเฟต^{[ 1 ]} จุลินทรีย์เหล่านี้ไม่ควรสับสนกับเมทาโนเจนซึ่งตรงกันข้ามจะผลิตมีเทนเป็นผลพลอยได้จากสารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอมต่างๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ เมทิลโทรฟบางชนิดสามารถย่อยสลายก๊าซเรือนกระจกมีเทน ได้ และในกรณีนี้พวกมันจะถูกเรียกว่าเมทาโนโทรฟ เนื่องจากเมทานอลมีปริมาณมาก ความบริสุทธิ์สูง และต้นทุนทรัพยากรต่ำ เมื่อเทียบกับน้ำตาลที่ใช้กันทั่วไป ทำให้เมทิลโทรฟเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีศักยภาพในการผลิตกรดอะมิโนวิตามิน โปรตีนรีคอมบิแน นท์ โปรตีนเซลล์เดียวโคเอนไซม์และไซโตโครม

สารตัวกลางสำคัญในการเผาผลาญ ของเมทิลโทรฟิก คือฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งสามารถถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังวิถีการดูดซึมหรือวิถีการสลายตัวได้^{[ 2 ]}เมทิลโทรฟผลิตฟอร์มาลดีไฮด์ผ่านการออกซิเดชันของเมทานอลและ/หรือมีเทน การออกซิเดชันของมีเทนต้องใช้เอนไซม์มีเทนโมโนออกซิเจเนส ( MMO ) ^{[ 3 ] [ 4 ]}เมทิลโทรฟที่มีเอนไซม์นี้เรียกว่าเมทาโนโทรฟการออกซิเดชันของมีเทน (หรือเมทานอล) สามารถเป็นการดูดซึมหรือการสลายตัวได้ (ดูรูป) หากเป็นการสลายตัว สารตัวกลางฟอร์มาลดีไฮด์จะถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์เป็น${\displaystyle {\ce {CO2}}}$เพื่อผลิตสารรีดิวซ์และพลังงาน^{[ 5 ] [ 6 ]}หากดูดซึมได้ สารตัวกลางฟอร์มาลดีไฮด์จะถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์คาร์บอน 3 อะตอม (${\displaystyle {\ce {C3}}}$) สารประกอบสำหรับการผลิตชีวมวล^{[ 2 ] [ 7 ]} เมทิลโทรฟหลายชนิดใช้สารประกอบคาร์บอนหลายตัวสำหรับการสร้างสารชีวภาพ ดังนั้นจึงจำกัดการใช้ฟอร์มาลดีไฮด์ไว้เฉพาะกระบวนการสลาย อย่างไรก็ตาม เมทาโนโทรฟโดยทั่วไปจะถูกจำกัดไว้เพียงเท่านั้น${\textstyle {\ce {C1}}}$เมตาบอลิซึม^{[ 2 ] [ 5 ]}

สารประกอบที่ทราบกันว่าสนับสนุนการเผาผลาญเมทิลโทรฟิก^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

สารประกอบคาร์บอนเดี่ยว	สูตรเคมี	สารประกอบคาร์บอนหลายอะตอม	สูตรเคมี
คาร์บอนมอนอกไซด์	${\displaystyle {\ce {CO}}}$	ไดเมทิลอีเทอร์	${\displaystyle {\ce {(CH3)2O}}}$
ฟอร์มาลดีไฮด์	${\displaystyle {\ce {CH2O}}}$	ไดเมทิลอะมีน	${\displaystyle {\ce {(CH3)2NH}}}$
ฟอร์มาไมด์	${\displaystyle {\ce {HCONH2}}}$	ไดเมทิลซัลไฟด์	${\displaystyle {\ce {(CH3)2S}}}$
กรดฟอร์มิก	${\displaystyle {\ce {HCOOH}}}$	เตตราเมทิลแอมโมเนียม	${\displaystyle {\ce {(CH3)4N+}}}$
มีเทน	${\displaystyle {\ce {CH4}}}$	ไตรเมทิลอะมีน	${\displaystyle {\ce {(CH3)3N}}}$
เมทานอล	${\displaystyle {\ce {CH3OH}}}$	ไตรเมทิลอะมีน เอ็น- ออกไซด์	${\displaystyle {\ce {(CH3)3NO}}}$
เมทิลอะมีน	${\displaystyle {\ce {CH3NH2}}}$	ไตรเมทิลซัลโฟเนียม	${\displaystyle {\ce {(CH3)3S+}}}$
เมทิลเฮไลด์	${\displaystyle {\ce {CH3X}}}$

อนาโบลิซึม

ความท้าทายหลักในการเผาผลาญของเมทิลโทรฟคือการนำหน่วยคาร์บอนเดี่ยวเข้าสู่ชีวมวล โดยผ่านการสังเคราะห์แบบ de novo เมทิลโทรฟต้องสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนระหว่าง 1-คาร์บอน (${\displaystyle {\ce {C1}}}$โมเลกุล) กระบวนการนี้ต้องใช้พลังงานสูง ซึ่งเมทิลโทรฟแบบไม่จำเป็นจะหลีกเลี่ยงโดยการใช้สารประกอบอินทรีย์ขนาดใหญ่หลายชนิด^{[ 16 ]}อย่างไรก็ตาม เมทิลโทรฟแบบจำเป็นจะต้องดูดซึม${\displaystyle {\ce {C1}}}$โมเลกุล^{[ 2 ] [ 5 ]}มีเส้นทางการดูดซึมที่แตกต่างกันสี่เส้นทางโดยมีธีมร่วมกันคือการสร้างหนึ่ง${\displaystyle {\ce {C3}}}$โมเลกุล^{[ 2 ]}แบคทีเรียใช้เส้นทางเหล่านี้ 3 เส้นทาง^{[ 7 ] [ 11 ]}ในขณะที่เชื้อราใช้เพียง 1 เส้นทาง^{[ 17 ]}เส้นทางทั้ง 4 เส้นทางนี้ประกอบด้วย 3${\displaystyle {\ce {C1}}}$แปลงโมเลกุลเป็นสารตัวกลางที่มีคาร์บอนหลายอะตอม จากนั้นแยกสารตัวกลางหนึ่งตัวออกเป็นโมเลกุลใหม่${\displaystyle {\ce {C3}}}$โมเลกุล สารตัวกลางที่เหลือจะถูกจัดเรียงใหม่เพื่อสร้างสารตัวกลางหลายคาร์บอนดั้งเดิมขึ้นมาใหม่

แบคทีเรีย

แบคทีเรียเมทิลโทรฟิกแต่ละชนิดมีวิถีการดูดซึมที่เด่นเพียงวิถีเดียว^{[ 5 ]}ได้แก่ วิถีไรบูโลสโมโนฟอสเฟต (RuMP) และวิถีเซอรีนของการดูดซึมฟอร์มาลดีไฮด์ รวมถึงวิถีไรบูโลสบิสฟอสเฟต (RuBP) ของการดูดซึมCO2 ^{[ 2 ] [ 7 ] [ 11 ] [ 18 ]}

วงจรไรบูโลสบิสฟอสเฟต (RuBP)

แตกต่างจากวิถีการดูดซึมอื่นๆ แบคทีเรียที่ใช้วิถี RuBP จะได้รับคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมดจาก${\displaystyle {\ce {CO2}}}$การดูดซึม^{[ 5 ] [ 19 ]} เส้นทางนี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกในออโตโทรฟสังเคราะห์แสงและเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อวัฏจักรแคลวิน [ ^{19 ] [ 20 ] หลังจาก}นั้นไม่นาน แบคทีเรียเมทิลโทรฟิกที่สามารถเติบโตบนอาหารที่ถูกรีดิวซ์ได้${\displaystyle {\ce {C1}}}$พบสารประกอบโดยใช้เส้นทางนี้^{[ 21 ]}

ขั้นแรก โมเลกุลของไรบูโลส 5-ฟอสเฟต 3 โมเลกุลจะถูกฟอสฟอริเลตเป็นไรบูโลส 1,5-บิสฟอสเฟต ( RuBP ) เอนไซม์ไรบูโลสบิสฟอสเฟตคาร์บอกซิเลส ( RuBisCO ) จะคาร์บอกซิเลตโมเลกุล RuBP เหล่านี้ ทำให้เกิดโมเลกุล3-ฟอสโฟกลี เซอเรต ( PGA ) 6 โมเลกุล เอนไซม์ ฟอสโฟกลีเซอเรตไคเนสจะฟอสฟอริเลต PGA เป็น1,3-ไดฟอสโฟกลีเซอเรต (DPGA) การรีดิวซ์ DPGA 6 โมเลกุลโดยเอนไซม์กลีเซอรัลดีไฮด์ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนสจะสร้างโมเลกุลของ 6 โมเลกุล${\displaystyle {\ce {C3}}}$สารประกอบกลีเซอรัลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต ( GAP ) โมเลกุล GAP หนึ่งโมเลกุลถูกเบี่ยงเบนไปยังชีวมวล ในขณะที่อีก 5 โมเลกุลสร้างโมเลกุลไรบูโลส 5-ฟอสเฟตขึ้นใหม่ 3 โมเลกุล^{[ 7 ] [ 20 ]}

วงจรไรบูโลสโมโนฟอสเฟต (RuMP)

สันนิษฐานว่ามีวิถีใหม่เมื่อไม่พบRuBisCO ในเมทาโนโทรฟ Methylmonas methanica [ ^{22 ] จาก}การทดลองติดฉลากด้วยรังสี พบว่าM. methanicaใช้วิถีไรบูโลสโมโนฟอสเฟต (RuMP) ซึ่งนำไปสู่การที่นักวิจัยเสนอว่าวงจร RuMP อาจเกิดขึ้นก่อนวงจร RuBP ^{[ 5 ]}

เช่นเดียวกับวัฏจักร RuBP วัฏจักรนี้เริ่มต้นด้วยโมเลกุลของไรบูโลส-5-ฟอสเฟต 3 โมเลกุล อย่างไรก็ตาม แทนที่จะฟอสโฟรีเลตไรบูโลส-5-ฟอสเฟต โมเลกุลของฟอร์มาลดีไฮด์ 3 โมเลกุลจะสร้างพันธะ CC ผ่านปฏิกิริยาควบแน่นแบบอัลดอลทำให้เกิด 3${\displaystyle {\ce {C6}}}$โมเลกุลของ 3-เฮกซูโลส 6-ฟอสเฟต (เฮกซูโลสฟอสเฟต) โมเลกุลของเฮกซูโลสฟอสเฟตหนึ่งโมเลกุลจะถูกแปลงเป็น GAP และไพรูเวตหรือไดไฮดรอกซีอะซีโตนฟอสเฟต ( DHAP ) ไพรูเวตหรือ DHAP จะถูกนำไปใช้ในการสร้างชีวมวล ในขณะที่โมเลกุลเฮกซูโลสฟอสเฟตอีก 2 โมเลกุลและโมเลกุลของ GAP จะถูกนำไปใช้ในการสร้างโมเลกุลของไรบูโลส-5-ฟอสเฟต 3 โมเลกุลขึ้นใหม่^{[ 6 ] [ 22 ]}

วงจรเซอรีน

แตกต่างจากวิถีการดูดซึมอื่นๆ วงจรเซอรีนใช้กรดคาร์บอกซิลิกและกรดอะมิโนเป็นสารตัวกลางแทนคาร์โบไฮเดรต^{[ 5 ] [ 23 ]}ขั้นแรก ฟอร์มาลดีไฮด์ 2 โมเลกุลจะถูกเติมลงในกรดอะมิโนไกลซีน 2 โมเลกุล ซึ่งจะผลิตกรดอะมิโนเซอรีน 2 โมเลกุล ซึ่งเป็นสารตัวกลางสำคัญของวิถีนี้ โมเลกุลเซอรีนเหล่านี้ในที่สุดจะผลิต 2-ฟอสโฟกลีเซอเรต 2 โมเลกุล โดยมีหนึ่ง โมเลกุล${\displaystyle {\ce {C3}}}$โมเลกุลหนึ่งถูกนำไปใช้ในการสร้างชีวมวล และอีกโมเลกุลหนึ่งถูกนำไปใช้ในการสร้างไกลซีนขึ้นใหม่ ที่สำคัญ การสร้างไกลซีนขึ้นใหม่นั้นต้องใช้โมเลกุลหนึ่ง${\displaystyle {\ce {CO2}}}$เช่นเดียวกัน ดังนั้นวิถีการสังเคราะห์เซรีนจึงแตกต่างจากวิถีการสังเคราะห์อีก 3 วิถีตรงที่ต้องใช้ทั้งฟอร์มาลดีไฮด์และ${\displaystyle {\ce {CO2}}}$[ ^{22 ] [ 23 ]​}

ยีสต์

เมตาบอลิซึมของยีสต์เมทิลโทรฟิกแตกต่างจากแบคทีเรียโดยหลักอยู่ที่เอนไซม์ที่ใช้และเส้นทางการดูดซึมคาร์บอน ต่างจากแบคทีเรียที่ใช้ MDH ของแบคทีเรีย ยีสต์เมทิลโทรฟิกจะออกซิไดซ์เมทานอลในเพอร์ออกซิโซมด้วยแอลกอฮอล์ออกซิเดสที่ไม่จำเพาะ ซึ่งทำให้เกิดฟอร์มาลดีไฮด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ [ ^{24 ] [ 25 ] การ}แบ่งส่วนของปฏิกิริยานี้ในเพอร์ออกซิโซมน่าจะกักเก็บไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้น แคตาเลสถูกผลิตขึ้นในเพอร์ออกซิโซมเพื่อจัดการกับผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายนี้^{[ 17 ] [ 24 ]}

วงจรไดไฮดรอกซีแอซิทีโอน (DHA)

เส้นทาง ไดไฮดรอกซีอะซีโตน (DHA) หรือที่รู้จักกันในชื่อเส้นทางไซลูโลสโมโนฟอสเฟต (XuMP) พบได้เฉพาะในยีสต์เท่านั้น^{[ 24 ] [ 26 ]}เส้นทางนี้จะรวมโมเลกุลของฟอร์มาลดีไฮด์ 3 โมเลกุลเข้าเป็น DHAP 1 โมเลกุล โดยใช้ไซลูโลส 5-ฟอสเฟต 3 โมเลกุล เป็นสารตัวกลางสำคัญ

เอนไซม์ DHA synthase ทำหน้าที่เป็นทรานสเฟอเรส (ทรานสคีโทเลส) เพื่อถ่ายโอนส่วนหนึ่งของไซลูโลส 5-ฟอสเฟตไปยัง DHA จากนั้นโมเลกุล DHA ทั้ง 3 โมเลกุลนี้จะถูกฟอสฟอริเลตเป็น DHAP โดยเอนไซม์ไตรโอไคเนสเช่นเดียวกับวัฏจักรอื่นๆ 3${\displaystyle {\ce {C3}}}$โมเลกุลถูกผลิตขึ้นโดยโมเลกุล 1 โมเลกุลถูกกำหนดให้ใช้เป็นวัสดุของเซลล์ ส่วนอีก 2 โมเลกุลใช้ในการสร้างไซลูโลส 5-ฟอสเฟตขึ้นใหม่^{[ 27 ]}

ในฐานะผู้เล่นหลักในวัฏจักรคาร์บอนเมทิลโทรฟทำงานเพื่อลดภาวะโลกร้อนเป็นหลักผ่านการดูดซับมีเทนและก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ อาร์เคียที่สร้างมีเทนผลิตมีเทนได้ 40-50% ของมีเทนทั่วโลก การอยู่ร่วมกันระหว่างเมทาโนเจนและแบคทีเรียเมทาโนโทรฟิกช่วยลดปริมาณมีเทนที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก^{[ 28 ]}

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันนี้ยังมีความสำคัญในสภาพแวดล้อมทางทะเลด้วย แบคทีเรียในทะเลมีความสำคัญมากต่อ ห่วง โซ่อาหารและวัฏจักรทางชีวธรณีเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในน้ำผิวดินชายฝั่ง แต่ยังรวมถึงระบบนิเวศสำคัญอื่นๆ เช่นปล่องไฮโดร เทอร์มอล ด้วย มีหลักฐานของกลุ่มเมทิลโทรฟที่แพร่หลายและหลากหลายในมหาสมุทร ซึ่งมีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อระบบนิเวศ ทางทะเลและ ปากแม่น้ำ^{[ 29 ]}   สารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอมที่ใช้เป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานโดยเมทิลโทรฟพบได้ทั่วทั้งมหาสมุทร สารประกอบเหล่านี้ได้แก่มีเทนเมทานอล เมทิลเอ มีนเมทิลเฮไลด์ และสารประกอบกำมะถันเมทิล เช่นไดเมทิลซัลไฟด์ (DMS) และไดเมทิลซัลฟอกไซด์ ( DMSO ) ^{[ 30 ]}สารประกอบเหล่านี้บางส่วนผลิตโดยแพลงก์ตอนพืชและบางส่วนมาจากชั้นบรรยากาศ การศึกษาวิจัยที่รวมเอาสารตั้งต้นคาร์บอนหนึ่งอะตอมที่หลากหลายมากขึ้น พบว่ามีความหลากหลายของเมทิลโทรฟเพิ่มมากขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายของกลุ่มแบคทีเรียนี้ยังไม่ได้รับการสำรวจอย่างครบถ้วน^{[ 30 ]}

เนื่องจากสารประกอบเหล่านี้ระเหยง่ายและส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและชั้นบรรยากาศ การวิจัยเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของแบคทีเรียเหล่านี้กับสารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอมจึงสามารถช่วยให้เข้าใจการไหลเวียนของสารประกอบเหล่านี้ระหว่างอากาศและทะเล ซึ่งส่งผลต่อการคาดการณ์สภาพภูมิอากาศได้เช่นกัน^{[ 31 ] [ 29 ]}ตัวอย่างเช่น ยังไม่แน่ชัดว่ามหาสมุทรทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดหรือแหล่งดูดซับเมทานอลในชั้นบรรยากาศสุทธิ แต่เมทิลโทรฟหลายชนิดใช้เมทานอลเป็นแหล่งพลังงานหลัก ในบางภูมิภาค พบว่าเมทิลโทรฟเป็นแหล่งดูดซับเมทานอลสุทธิ^{[ 32 ]} ในขณะที่ในภูมิภาคอื่น ๆ พบว่า เมทิลอะมีนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมของเมทิลโทรฟถูกปล่อยออกมาจากมหาสมุทรและก่อตัวเป็นละอองลอย^{[ 29 ]}ทิศทางสุทธิของการไหลเวียนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการใช้ประโยชน์โดยเมทิลโทรฟ

จากการศึกษาพบว่าความสามารถในการใช้เมทิลโทรฟีจะแปรผันตามผลผลิตของระบบ ดังนั้นผลกระทบของการใช้เมทิลโทรฟีจึงมีแนวโน้มที่จะเป็นไปตามฤดูกาล เนื่องจากสารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอมบางชนิดที่เมทิลโทรฟีใช้ เช่นเมทานอลและTMAOผลิตโดยแพลงก์ตอนพืช ความพร้อมใช้งานของสารเหล่านี้จึงจะแปรผันตามเวลาและฤดูกาล ขึ้นอยู่กับการแพร่กระจายของแพลงก์ตอนพืชเหตุการณ์สภาพอากาศ และปัจจัยนำเข้าอื่นๆ ของระบบนิเวศ^{[ 33 ]}ซึ่งหมายความว่าการเผาผลาญของเมทิลโทรฟีคาดว่าจะดำเนินไปตามพลวัตที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อวัฏจักรทางชีวธรณีเคมีและการไหลเวียนของคาร์บอน^{[ 29 ]}

ผลกระทบของเมทิลโทรฟยังพบในปล่องภูเขาไฟใต้ทะเลลึกด้วย เมทิลโทรฟ พร้อมด้วยตัวออกซิไดซ์กำมะถันและตัวออกซิไดซ์เหล็ก แสดงโปรตีนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการตรึงคาร์บอน^{[ 34 ]}การศึกษาประเภทนี้จะช่วยให้เข้าใจวัฏจักรคาร์บอน ในทะเลลึกและความเชื่อมโยงระหว่างวัฏจักรคาร์บอนในมหาสมุทรลึกและผิวน้ำได้ดียิ่งขึ้น การขยายตัวของ เทคโนโลยี โอไมซ์ได้เร่งการวิจัยเกี่ยวกับความหลากหลายของเมทิลโทรฟ ความอุดมสมบูรณ์และกิจกรรมของพวกมันในแหล่งที่อยู่อาศัยทางสิ่งแวดล้อม ที่หลากหลาย และปฏิสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์^{[ 35 ]}จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับแบคทีเรียเหล่านี้และผลกระทบโดยรวมของการดูดซับและการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอมในมหาสมุทรโดยแบคทีเรีย หลักฐานในปัจจุบันชี้ให้เห็นถึงบทบาทที่สำคัญของเมทิลโทรฟในมหาสมุทรในวัฏจักรคาร์บอน แต่ยังอาจมีบทบาทในวัฏจักรไนโตรเจน กำมะถัน และฟอสฟอรัสทั่วโลก ตลอดจนการไหลเวียนของสารประกอบคาร์บอนระหว่างอากาศและทะเล ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศโลก^{[ 31 ]}

การใช้เมทิลโทรฟในภาคเกษตรกรรมเป็นอีกวิธีหนึ่งที่อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ปุ๋ยเคมี แบบดั้งเดิม ให้สารอาหารที่ไม่สามารถหาได้ง่ายจากดิน แต่ก็อาจส่งผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมและมีต้นทุนการผลิตสูง^{[ 36 ]}เมทิลโทรฟมีศักยภาพสูงในการเป็นปุ๋ยชีวภาพและจุลินทรีย์ชีวภาพ ทางเลือก เนื่องจากความสามารถในการสร้างความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับพืชหลายชนิด^{[ 37 ]}เมทิลโทรฟให้สารอาหารแก่พืช เช่น ฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำได้และไนโตรเจนที่ตรึงไว้ และยังมีบทบาทในการดูดซึมสารอาหารดังกล่าว ด้วย ^{[ 36 ] [ 37 ]}นอกจากนี้ พวกมันยังช่วยให้พืชตอบสนองต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมผ่านการผลิตไฟโตฮอร์โมน^{[ 36 ]} การเจริญเติบโตของเมทิลโทร ฟยังยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรคพืชที่เป็นอันตรายและกระตุ้นให้เกิดความต้านทานแบบทั่วระบบ^{[ 37 ]} ปุ๋ยชีวภาพเมทิลโทรฟที่ใช้เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับปุ๋ยเคมีแสดงให้เห็นว่าสามารถเพิ่มผลผลิตและคุณภาพของพืชผลได้โดยไม่สูญเสียสารอาหาร^{[ 36 ]}