Weissella bombi Y133的基因组特征、安全评估与益生潜力：从传统发酵食品到新型益生菌开发

《Journal of Agriculture and Food Research》：Genomic Features, Safety Assessment, and Functional Evaluation of Weissella bombi Y133 for Potential Probiotic Applications

本研究针对传统发酵鱼来源的Weissella bombi Y133菌株，通过全基因组测序（1.91 Mb）结合表型验证，系统评估其益生特性与安全性。研究发现该菌株具备优异的酸耐受性（pH 3.5存活率>80%）、胆汁盐耐受性（0.5%浓度下存活率71.6%）和自聚集能力（74.25%），且未检测到溶血活性、生物胺合成基因及可转移抗生素耐药基因。28天小鼠灌胃实验证实其可显著降低血清TNF-α、IL-6水平并提升IL-4（p<0.01），代谢组学进一步揭示其富含氨基酸和有机酸代谢通路。该研究为开发具有免疫调节功能的新型益生菌提供了理论依据。

　　

在益生菌研究领域，乳酸菌因其对肠道微生态的调节作用而备受关注。然而，随着商业化菌株的广泛使用，其同质化问题日益凸显，亟需从传统发酵食品中挖掘具有独特功能的新菌种。传统发酵鱼"鱼酱酸"作为西南地区特色食品，蕴含丰富的微生物资源，但其中部分菌株的安全性及益生潜力尚未明确。尤其值得注意的是，先前在熊蜂肠道中发现的Weissella bombi菌株，竟在发酵鱼中被分离出来，这种跨界的微生物迁移现象为其功能研究增添了更多科学趣味。

为系统评估W. bombi Y133的益生潜力，研究团队整合多组学技术与体内外实验。通过PacBio Sequel II和Illumina NovaSeq 6000平台完成全基因组测序，利用CAZy数据库注释碳水化合物活性酶；采用模拟胃肠液耐受实验（pH 2.5-3.5，胆汁盐浓度0.1%-0.5%）评估菌株适应性；通过细胞毒性实验（CCK-8法）和28天小鼠灌胃实验（10⁸CFU/mL）验证安全性；结合LC-MS/MS非靶向代谢组学分析代谢物谱。

基因组特征分析显示，W. bombi Y133基因组包含1.91 Mb环状染色体和16.9 kb质粒，GC含量37.21%，预测1,835个基因中编码大量碳水化合物代谢相关酶（47个CAZymes）。通过CARD和VFDB数据库筛查，未发现可转移抗生素耐药基因或致病性毒力因子，但存在固有的万古霉素耐药性（MIC>1024 μg/L），该特性在Weissella属中普遍存在且为非转移型。

益生特性评估表明，菌株在模拟胃液（pH 3.5）中4小时存活率超80%，在0.5%胆汁盐环境下3小时存活率达71.6%。自聚集率24小时达74.25%，与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的共聚集率在10小时分别达到53.52%和56.58%。代谢组学鉴定出3,870种代谢物，其中431种差异表达（156种上调），主要富集于半胱氨酸-蛋氨酸代谢等通路，且未检测到生物胺。

安全性验证方面，≤10%菌株上清液对RAW264.7细胞无毒性，50%浓度时因酸性环境导致细胞活性下降。小鼠实验显示，灌胃28天后实验组与对照组在体重、摄食量及器官指数无显著差异（p>0.05），但血清TNF-α和IL-6水平显著降低（p<0.01），抗炎因子IL-4显著升高（p<0.001）。

本研究通过多维度验证，证实W. bombi Y133具备良好的胃肠道耐受性、聚集能力和安全性，其代谢特性与免疫调节功能为开发新型益生菌提供了候选菌株。值得注意的是，菌株虽存在万古霉素固有耐药，但符合益生菌安全评估标准。未来研究需进一步探索其在不同疾病模型中的作用机制，以及长期使用的生态效应。该成果发表于《Journal of Agriculture and Food Research》，为传统发酵食品微生物资源的开发利用提供了科学范式。