ในทางชีววิทยาซินโทรฟี^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}ซินโทรฟิซึม [ ^{1 ] [ 5 ] [ 6 ] หรือ}การแลกเปลี่ยนอาหาร^{[ 1 ]} (จากภาษากรีกsyn ' ร่วมกัน'และtrophe ' การบำรุงเลี้ยง' ) คือปฏิสัมพันธ์แบบร่วมมือกันระหว่างจุลินทรีย์ อย่างน้อยสอง ชนิดเพื่อย่อยสลายสารตั้งต้นชนิดเดียว[ 2 ^{] [ 3 ] [ 4 ] [ 7 ]ปฏิสัมพันธ์ทาง}ชีวภาพประเภทนี้ มักเกี่ยวข้องกับการถ่าย โอนสารตัวกลางทางเมตาบอลิซึมอย่างน้อยหนึ่ง ชนิด ระหว่างจุลินทรีย์สองชนิดขึ้นไปที่มีความหลากหลายทางเมตาบอลิซึมซึ่งอาศัยอยู่ใกล้กัน^{[ 3 ] [ 5 ]}ดังนั้น ซินโทรฟีจึงถือได้ว่าเป็นความสัมพันธ์พึ่งพาซึ่งกันและกันที่จำเป็นและเมตาบอลิซึมแบบพึ่งพาซึ่งกันและกันระหว่างจุลินทรีย์ต่างชนิดกัน โดยที่การเจริญเติบโตของฝ่ายหนึ่งขึ้นอยู่กับสารอาหารปัจจัยการเจริญเติบโตหรือสารตั้งต้นที่จัดหาโดยอีกฝ่ายหนึ่ง^{[ 8 ] [ 9 ]}

ซินโทรฟีมักใช้เป็นคำพ้องความหมายกับภาวะ พึ่งพาอาศัยกันแบบต่างตอบแทน โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างแบคทีเรียอย่างน้อยสองชนิดที่แตกต่างกัน ซินโทรฟีแตกต่างจาก ภาวะ พึ่งพาอาศัยกันตรงที่ความสัมพันธ์แบบซินโทรฟีนั้นขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ทางเมตาบอลิซึมที่เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดเพื่อรักษาวิถีชีวิตที่เอื้อต่อสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ในสภาพแวดล้อมที่กำหนด^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}ซินโทรฟีมีบทบาทสำคัญในกระบวนการจุลินทรีย์จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนจำกัด สภาพแวดล้อมที่สร้างมีเทน และระบบไร้ออกซิเจน^{[ 13 ] [ 14 ]}ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนหรือสร้างมีเทน เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำ บึง นาข้าว หลุมฝังกลบ ทางเดินอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้องและเครื่องย่อยสลายแบบไร้ออกซิเจน ซินโทรฟีถูกนำมาใช้เพื่อเอาชนะข้อจำกัดด้านพลังงาน เนื่องจากปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ดำเนินไปใกล้สมดุลทางอุณหพลศาสตร์^{[ 9 ] [ 14 ] [ 15 ]}

กลไกหลักของซินโทรฟีคือการกำจัดผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญของสปีชีส์หนึ่งเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อพลังงานสำหรับสปีชีส์อื่น^{[ 15 ]}ความร่วมมือในการเผาผลาญที่จำเป็นนี้จำเป็นต่อการอำนวยความสะดวกในการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน สารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน เช่น เอทานอล โพรพิโอเนตบิวทิเรตและแลคเตต ไม่สามารถนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับ การสร้างมีเทนโดยเมทาโนเจนได้โดยตรง^{[ 9 ]}ในทางกลับกันการหมักสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นในจุลินทรีย์ที่หมักได้ เว้นแต่ความเข้มข้นของไฮโดรเจนจะลดลงในระดับต่ำโดยเมทาโนเจน กลไกสำคัญที่รับประกันความสำเร็จของซินโทรฟีคือการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสปีชีส์^{[ 16 ]}การถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสปีชีส์สามารถดำเนินการได้สามวิธี ได้แก่การถ่ายโอนไฮโดรเจนระหว่างสปีชีส์ การถ่ายโอนฟอร์เมตระหว่างสปีชีส์ และการถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยตรงระหว่างสปีชีส์^{[ 16 ] [ 17 ]}การขนส่งอิเล็กตรอนย้อนกลับมีความโดดเด่นในการเผาผลาญแบบซินโทรฟี^{[ 13 ]}

ปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมและพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายแบบซินโทรฟิกด้วย การบริโภค _H2 : ^{[ 18 ]}

ความสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกแบบคลาสสิกสามารถแสดงให้เห็นได้จากกิจกรรมของMethanobacillus omelianskiiมีการแยกเชื้อนี้หลายครั้งจากตะกอนไร้ออกซิเจนและกากตะกอนน้ำเสีย และถือว่าเป็นเชื้อบริสุทธิ์ของจุลินทรีย์ไร้ออกซิเจนที่เปลี่ยนเอทานอลเป็นอะซิเตตและมีเทน อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้ว เชื้อดังกล่าวประกอบด้วยอาร์เคียที่สร้างมีเทน "สิ่งมีชีวิต MoH" และแบคทีเรียแกรมลบ "สิ่งมีชีวิต S" ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของ เอทาน อลเป็นอะซิเตตและมีเทนโดยอาศัยการถ่ายโอนไฮโดรเจนระหว่างสายพันธุ์พบว่าสิ่งมีชีวิต S เป็นแบคทีเรียไร้ออกซิเจนที่ใช้เอทานอลเป็นตัวให้อิเล็กตรอนในขณะที่ MoH เป็นเมทาโนเจนที่ออกซิไดซ์ก๊าซไฮโดรเจนเพื่อผลิตมีเทน^{[ 18 ] [ 19 ] [ 9 ]}

สิ่งมีชีวิต S: 2 เอทานอล + 2 H₂O _→ 2 อะซิเตต⁻ + 2 H⁺ ⁺ 4 H₂ ₍ ΔG°' = +9.6 กิโลจูลต่อปฏิกิริยา)

ความเครียด MoH: 4 H ₂ + CO ₂ → มีเทน + 2 H ₂ O (ΔG°' = -131 kJ ต่อปฏิกิริยา)

การเพาะเลี้ยงร่วม: 2 เอทานอล + CO ₂ → 2 อะซิเตต⁻ + 2 H ⁺ + มีเทน (ΔG°' = -113 กิโลจูลต่อปฏิกิริยา)

การออกซิเดชันของเอทานอลโดยสิ่งมีชีวิต S เกิดขึ้นได้ด้วยเมทาโนเจน MoH ซึ่งบริโภคไฮโดรเจนที่ผลิตโดยสิ่งมีชีวิต S โดยเปลี่ยนพลังงานอิสระของกิบส์ ที่เป็นบวก ให้เป็นพลังงานอิสระของกิบส์ที่เป็นลบ สถานการณ์นี้เอื้อต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต S และยังให้พลังงานแก่เมทาโนเจนโดยการบริโภคไฮโดรเจน นอกจากนี้ การสะสมของอะซิเตตยังถูกป้องกันด้วยความสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกที่คล้ายกัน^{[ 18 ]}การย่อยสลายแบบซินโทรฟิกของสารตั้งต้นเช่นบิวทิเรตและเบนโซเอตสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องใช้ไฮโดรเจน^{[ 15 ]}

ตัวอย่างของการย่อยสลายโพรพิโอเนตและบิวทิเรตด้วยการถ่ายโอนฟอร์เมตระหว่างสายพันธุ์ที่ดำเนินการโดยระบบร่วมกันของSyntrophomonas wolfeiและMethanobacterium formicicum : ^{[ 16 ]}

โพรพิโอเนต + 2H₂O ₊ 2CO₂ _→อะซิเตต⁻ + 3ฟอร์เมต⁻ + 3H⁺ ⁽ ΔG°'=+65.3 kJ/mol)

บิวทิเรต + 2H2O + 2CO2 → ₂อะซิเตต- + 3ฟอร์เมต- + 3H ⁺ (ΔG°'=+38.5 kJ/mol)

การถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสายพันธุ์โดยตรง (DIET) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยไม่มีตัวพาอิเล็กตรอน เช่น H2 _หรือฟอร์เมต ได้รับการรายงานในระบบการเพาะเลี้ยงร่วมของGeobacter mettalireducensและMethanosaetoหรือMethanosarcina ^{[ 16 ] [ 20 ]}

ลักษณะเด่นของสัตว์เคี้ยวเอื้องเช่น วัวและแพะ คือกระเพาะอาหารที่เรียกว่ารูเมน [ ^{21 ] รู}เมนมีจุลินทรีย์หลายพันล้านตัว ซึ่งหลายชนิดเป็นจุลินทรีย์ซินโทรฟิก^{[ 14 ] [ 22 ]}จุลินทรีย์หมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนบางชนิดในรูเมน (และทางเดินอาหารอื่นๆ) สามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เป็นกรดไขมันสายสั้นและไฮโดรเจน ได้ ^{[ 14 ] [ 9 ]}ไฮโดรเจนที่สะสมจะยับยั้งความสามารถของจุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่อไป แต่การมีอยู่ของจุลินทรีย์ซินโทรฟิกที่บริโภคไฮโดรเจนช่วยให้การเจริญเติบโตดำเนินต่อไปได้โดยการเผาผลาญของเสีย^{[ 22 ]}นอกจากนี้ แบคทีเรียที่หมักจะได้รับพลังงานสูงสุดเมื่อใช้โปรตอน เป็นตัวรับอิเล็กตรอนพร้อมกับการผลิต H ₂ พร้อมกัน สิ่งมีชีวิตที่บริโภคไฮโดรเจน ได้แก่มีทาโนเจนตัวลดซัลเฟต อะซิโตเจนและอื่นๆ^{[ 23 ]}

ผลิตภัณฑ์จากการหมักบางชนิด เช่นกรดไขมันที่มีคาร์บอนอะตอมมากกว่าสองอะตอม แอลกอฮอล์ที่มีคาร์บอนอะตอมมากกว่าหนึ่งอะตอม และกรดไขมันแบบโซ่กิ่งและกรดไขมันอะโรมาติก ไม่สามารถนำไปใช้โดยตรงในการสร้างมีเทนได้ [ ^{24 ] ใน}กระบวนการสร้างอะซิเตต ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะถูกออกซิไดซ์เป็น อะซิเตตและ H ₂โดยแบคทีเรียที่ลดโปรตอนซึ่งอยู่ในความสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกกับอาร์เคีย ที่สร้างมีเทน เนื่องจากความดันย่อยของ H ₂ ที่ต่ำ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาอะซิเตเจนิกที่จะมีความเหมาะสมทางอุณหพลศาสตร์ (ΔG < 0) ^{[ 25 ]}

เครือข่ายอาหารจุลินทรีย์แบบซินโทรฟิกมีบทบาทสำคัญในการบำบัดทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ปนเปื้อนด้วยน้ำมันดิบและน้ำมันเบนซิน การปนเปื้อนของสิ่งแวดล้อมด้วยน้ำมันมีความสำคัญทางนิเวศวิทยาอย่างมาก และสามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการย่อยสลายแบบซินโทรฟิกโดยการทำให้แอลเคน อะลิฟาติกและโซ่ไฮโดรคาร์บอน กลายเป็นแร่ธาตุอย่างสมบูรณ์ ^{[ 26 ] [ 27 ]}ไฮโดรคาร์บอนของน้ำมันจะสลายตัวหลังจากถูกกระตุ้นด้วยฟูมาเรตซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่ถูกสร้างขึ้นใหม่โดยจุลินทรีย์อื่นๆ^{[ 26 ]}หากไม่มีการสร้างใหม่ จุลินทรีย์ที่ย่อยสลายน้ำมันจะหมดฟูมาเรตในที่สุดและกระบวนการจะหยุดลง การสลายตัวนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการบำบัดทางชีวภาพและวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลก^{[ 26 ]}

ชุมชนจุลินทรีย์ซินโทรฟิกเป็นผู้เล่นหลักในการย่อยสลายสารประกอบอะโรมาติกซึ่งเป็นสารมลพิษทั่วไป^{[ 27 ]}การย่อยสลายเบนโซเอตอะ โรมาติก เป็นมีเทนจะสร้างสารประกอบขั้นกลาง เช่นฟอร์เมตอะซิเตต CO2 และ H2 _[ ²⁷ _] ^{การ สะสมของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทำให้การย่อยสลายเบนโซเอตไม่เอื้ออำนวย ทาง}อุณหพลศาสตร์ สารประกอบขั้นกลางเหล่านี้สามารถถูกเมตาบอไลซ์แบบซินโทรฟิกโดยเมทาโนเจนและทำให้กระบวนการย่อยสลายเอื้ออำนวยทางอุณหพลศาสตร์^{[ 27 ]}

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการย่อยสลายกรดอะมิโนโดยแบคทีเรียสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญผ่านกระบวนการซินโทรฟี^{[ 28 ]}จุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตได้ไม่ดีบนสารตั้งต้นกรดอะมิโน เช่น อลานีนแอสปาร์เทต เซรีนลิวซีนวาลีนและไกลซีนสามารถเพิ่มอัตราการเจริญเติบโตได้อย่างมากโดยตัวกำจัด H2 แบบซิน_โทร ฟี ตัวกำจัดเหล่านี้ เช่นMethanospirillumและAcetobacteriumจะเผาผลาญของเสีย H2 _ที่ผลิตขึ้นระหว่างการสลายกรดอะมิโน ป้องกันการสะสมที่เป็นพิษ^{[ 28 ]} อีกวิธีหนึ่งในการปรับปรุง การสลายกรดอะมิโนคือการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ระหว่างสายพันธุ์ โดยใช้ฟอร์เมตเป็นตัวกลาง สายพันธุ์เช่นDesulfovibrioใช้วิธีนี้^{[ 28 ]}แบคทีเรียแอนแอโรบิกที่หมักกรดอะมิโน เช่นClostridium species, Peptostreptococcus asacchaarolyticus , Acidaminococcus fermentansเป็นที่ทราบกันว่าสามารถย่อยสลายกรดอะมิโน เช่นกลูตาเมตโดยอาศัยพันธมิตรที่สร้างมีเทนซึ่งดักจับไฮโดรเจน โดยไม่ต้องผ่านเส้นทางการหมัก Stickland ตามปกติ ^{[ 14 ] [ 28 ]}

ความร่วมมือแบบซินโทรฟิกที่มีประสิทธิภาพระหว่างแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์โพรพิโอเนต แบคทีเรียที่ออกซิไดซ์อะซิเตต และเมทาโนเจนที่บริโภค H2 _/อะซิเตต เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อผลิตไบโอมีเทนให้สำเร็จ^{[ 4 ] [ 18 ]}

แบบจำลองการเกิดยูคาริโอตแบบพึ่งพาอาศัยกันหลาย แบบ เสนอว่า เซลล์ ยูคาริโอต แรกเริ่มนั้น เกิดจาก การอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกัน (endosymbiosis)โดยมีจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันระหว่างเซลล์โปรคาริโอตเป็นตัว ช่วย แบบจำลองส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ อาร์เคียและแอลฟาโปรทีโอแบคทีเรียโดยที่การพึ่งพาอาศัยกันของอาร์เคียต่อแอลฟาโปรทีโอแบคทีเรียทำให้อาร์เคียกลืนกินแอลฟาโปร ทีโอแบคทีเรีย และในที่สุดแอลฟาโปรทีโอแบคทีเรีย ก็จะกลายเป็น ไมโทคอนเดรียแม้ว่าแบบจำลองเหล่านี้จะมีแนวคิดร่วมกันคือ ปฏิสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก ของการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกัน แต่ก็มักจะแตกต่างกันในลักษณะที่แท้จริงของปฏิสัมพันธ์ทางเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้องและกลไกที่ทำให้เกิด ยูคาริโอต ขึ้น

In 1998, William F. Martin and Miklós Müller introduced the hydrogen hypothesis, proposing that eukaryotes arose from syntrophic associations based on the transfer of H₂.^[29] In this model, an syntrophic association arose where a anaerobic autotrophicmethanogenicarchaeon was dependent on the H₂ made as a byproduct of anaerobic respiration by a facultatively anaerobic alphaproteobacterium.^[29] This syntrophy led the alphaproteobacterium to become an endosymbiont of the archaeon, serving as the precursor to the mitochondria.

Dennis Searcy proposed that the precursors to mitochondria were parasiticbacteria that developed a syntrophy with their hosts based upon the transfer of organic acids, H₂ transfer, and the reciprocal exchange of sulfur compounds.^[30]

The reverse flow model was created based on the metabolic analysis of Asgard archaea, which is thought to be the kingdom from which eukaryotes emerged.^[31][32][33] This model proposes that a syntrophic association arose where anaerobic ancestral Asgard archaea generated and provided reducing equivalents that facultative anaerobic alphaproteobacteria used in the form of H₂, small reduced compounds, or by direct electron transfer.^[31]

แบบจำลอง Entangle-Engulf-Endogenize (E3) ถูกสร้างขึ้นในปี 2020 โดยอิงจากการแยกอาร์ เคียซินโทรฟิก จากตะกอนทะเลลึก^{[ 34 ]}แตกต่างจากแบบจำลองซิมไบโอเจเนติกอื่นๆ ส่วนใหญ่ แบบจำลอง E3 เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์สามประเภทที่แยกจากกัน ได้แก่อาร์เคี ยที่ทำการ หมัก ออร์แกโนโทรฟแบบแอโรบิก(ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของไมโทคอนเดรีย) และแบคทีเรียลดกำมะถัน (SRB) ^{[ 34 ]}แบบจำลองนี้เสนอว่า เดิมทีอาร์เคียที่ทำการหมักอาจย่อยสลายกรดอะมิโนผ่านการเชื่อมโยงซินโทรฟิกกับSRBและออร์แกโนโทรฟ แบบแอโรบิ ก^{[ 34 ]} อย่างไรก็ตาม เมื่อ ระดับ ออกซิเจนเริ่มสูงขึ้น ปฏิสัมพันธ์กับออร์แกโนโทรฟ แบบใช้ออกซิเจนได้ (ซึ่งเชื่อกันว่าทำให้อาร์เคียมีความทนทานต่อออกซิเจนมากขึ้น) ก็แข็งแกร่งขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งถูกกลืนกิน (กระบวนการนี้ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยปฏิสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกกับSRB ) ^{[ 34 ]}นอกจากนี้ แบบจำลอง E3 ยังชี้ให้เห็นว่า แทนที่จะกลืนกินออร์แกโนโทรฟแบบใช้ออกซิเจนได้อาร์ เคี ยใช้โครงสร้างภายนอกเซลล์เพื่อเพิ่มปฏิสัมพันธ์และกลืนกินออร์แกโน โทร ฟ แบบใช้ออกซิเจนได้ ^{[ 34 ]}

สมมติฐานซินโทรฟีได้รับการเสนอในปี 2001 โดยนักวิจัย Purificación López-García และ David Moreira ก่อนที่จะได้รับการปรับปรุงในปี 2020 โดยนักวิจัยกลุ่มเดียวกัน^{[ 35 ] [ 36 ]}เช่นเดียวกับแบบจำลอง E3 สมมติฐานซินโทรฟีชี้ให้เห็นว่าการเกิดยูคาริ โอเจนซิส เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์สามประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่ เดลตาโปรทีโอแบคทีเรียมที่ลดซัลเฟตแบบซับซ้อน(สารตั้งต้นของไซโตพลาสซึม ) อาร์เคียมแอสการ์ดที่ผลิต H ₂ (สารตั้งต้นของนิวเคลียส ) และอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรียม ที่ออกซิไดซ์ซัลไฟด์แบบแอโรบิก (สารตั้งต้นของไมโทคอนเดรีย ) ^{[ 36 ]}ในแบบจำลองนี้เดลตาโปรทีโอแบคทีเรียสร้างความสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกกับทั้งอาร์เคีย Asgard (โดยอาศัยการถ่ายโอน H ₂ ) และอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรีย (โดยอาศัยปฏิกิริยารีดอกซ์ของกำมะถัน) ทำให้ทั้งสองกลายเป็นเอนโดซิมไบออนต์ของเดลตาโปรทีโอแบคทีเรีย [ ^{36 ] ใน}ภาวะซิมไบ โอซิส แบบบังคับนี้สารประกอบอินทรีย์จะถูกย่อยสลาย ใน ช่องว่างเพริพลาสมิกของเดลตาโปรทีโอแบคทีเรียก่อนที่จะถูกส่งไปยังอาร์เคียเพื่อการย่อยสลายต่อไป^{[ 36 ]}ปฏิสัมพันธ์นี้ผลักดัน ให้ เพริพลาสมิกพัฒนาและขยายตัวในบริเวณใกล้เคียงกับอาร์เคียเพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนโมเลกุล ส่งผลให้เกิดระบบเอนโดเมมเบรนช่องทางการขนส่ง และการสูญเสียเยื่อหุ้มเซลล์ของอาร์เคีย^{[ 36 ]}ในที่สุด อาร์เคียก็กลายเป็นนิวเคลียส ในขณะที่ระบบเอนโดเมมเบรนในเพริพลาสมิกกลายเป็นเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม^{[ 36 ]}ในขณะเดียวกัน กลุ่มจุลินทรีย์สูญเสียความสามารถในการ เผาผลาญซัลเฟต ของแบคทีเรียและการเผาผลาญพลังงานของอาร์เคียเนื่องจากต้องพึ่งพาการหายใจ แบบใช้ออกซิเจน ที่ดำเนินการโดยอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรีย มมากขึ้น ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นไมโทคอนเดรีย^{[ 36 ]}

• Syntrophomonas wolfeiเป็นแบคทีเรียแกรมลบแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ออกซิไดซ์กรดไขมันและสร้างความสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกกับแบคทีเรียที่ใช้ _H2 ^{[ 37 ]}
• Syntrophobacter fumaroxidansเป็นแบคทีเรียแกรมลบแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่สามารถออกซิไดซ์โพรพิโอเนตในวัฒนธรรมบริสุทธิ์หรือในการเชื่อมโยงแบบซินโทรฟิกกับ Methanospirillum hungateii ^{[ 3 ] [ 38 ]}
• Pelotomaculum thermopropionicumเป็นแบคทีเรียที่ชอบอุณหภูมิสูง ไม่ใช้ออกซิเจน และสังเคราะห์ออกซิไดซ์โพรพิโอเนต ซึ่งเมื่อเพาะเลี้ยงร่วมกับ Methanothermobacter thermautotrophicusจะสามารถเจริญเติบโตได้บนโพรพิโอเนต เอทานอล แลคเตท 1-บิวทานอล 1-เพนทานอล 1,3-โพรเพนไดออล 1-โพรพานอล และเอทิลีนไกลคอล ^{[ 3 ] [ 39 ]}
• Syntrophus aciditrophicusเป็นแบคทีเรียแกรมลบ แอนแอโรบิกแบบบังคับ ไม่เคลื่อนที่ มีรูปร่างเป็นแท่ง ซึ่งเมื่ออยู่ร่วมกันแบบซินโทรฟิกกับเมทาโนเจนที่ใช้ไฮโดรเจน/ฟอร์เมต หรือแบคทีเรียลดซัลเฟต จะย่อยสลายเบนโซเอตและกรดไขมัน ^{[ 15 ] [ 40 ] [ 41 ]}
• Syntrophus buswelliiเป็นแบคทีเรียแกรมลบแบบไม่ใช้ออกซิเจน เคลื่อนที่ได้ มีรูปร่างเป็นแท่ง ซึ่งเมื่ออยู่ร่วมกันแบบซินโทรฟิกกับแบคทีเรียที่ใช้ H2_จะย่อยสลายเบนโซเอต ^{[ 14 ] [ 42 ]}
• Syntrophus gentianaeเป็นแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนโดยสมบูรณ์ซึ่งหมักเบนโซเอตในความสัมพันธ์แบบซินโทรฟิกกับแบคทีเรียที่ใช้_H2 ^{[ 43 ]}