《Marine Pollution Bulletin》：Seasonal dynamics of host-associated microbiome and potential human pathogen in
Crassostrea ariakensis and
Perna viridis
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1.该研究分析海南北部湾两种经济贝类（长牡蛎和绿 mussel）鳃及内脏组织微生物群与食源性病原体季节动态，发现其细菌丰富度和多样性高于周边海水，核心菌群以厚壁菌门和变形菌门为主，但绿 mussel 鳃部螺旋菌纲占比更高。病原体丰度呈现月际波动，长牡蛎内脏携带更高比例的致病菌（Escherichia-Shigella、Bacteroides），而绿 mussel 表现出乳酸杆菌属优势。环境因子（温度、pH、氨氮、磷酸盐）显著影响微生物组成和病原体分布，其中温度与硝酸盐对 Vibrio vulnificus 丰度影响显著。
黄家梅|周杜园|孙浩|洪欣|黄玉璐|陈文琪|朱海鹏|王先宇|杨毅|刘春生
中国海南省海洋生物与渔业学院
摘要
双壳类动物中的微生物群落和食源性致病菌长期以来一直是研究的热点，因为它们在经济和生态方面具有基础性作用。本研究调查了共存于同一水环境中的Crassostrea ariakensis和Perna viridis的鳃部和内脏中的微生物组成及食源性病原体负荷的季节性动态。这两种双壳类动物的细菌丰富度和多样性均高于周围水体。它们共有5682个ASVs（单核苷酸变异序列），占总ASVs的50%以上。两种物种的核心微生物群主要由厚壁菌门和变形菌门主导，尽管P. viridis的鳃部中螺旋体门的丰度更高。在科水平上，乳杆菌科和醋酸杆菌科在6月份占主导地位，但在其他月份显著减少。P. viridis中螺旋体门的相对丰度始终高于C. ariakensis。C. ariakensis中潜在病原体的相对丰度更高（高达10.75%），主要为大肠杆菌-志贺氏菌和拟杆菌，而P. viridis则主要由乳酸植物杆菌和大肠杆菌-志贺氏菌主导。平板计数显示V. parahaemolyticus和V. vulnificus是主要的可培养食源性细菌，在3月和12月的丰度较高。内脏中的细菌水平通常高于鳃部。16S rRNA数据揭示的潜在病原体谱受温度、pH值、叶绿素-a、氨氮和磷酸盐的影响，而总可培养细菌则受除叶绿素-a之外的所有测量因素的影响。温度和硝酸盐显著影响两种双壳类动物中V. vulnificus的丰度。本研究强调了宿主物种、组织类型、季节和环境因素如何相互作用，从而塑造与双壳类动物相关的微生物组和病原体流行情况，为海产品安全管理提供了见解。
引言
牡蛎和贻贝在沿海生态系统中扮演着重要的生态工程师角色，通过滤食活动、栖息地创造和生物地球化学循环过程发挥关键作用（van der Schatte Olivier等人，2020年）。作为全球重要的海洋资源，这些双壳类动物支持着主要的商业渔业和可持续水产养殖业，提供了重要的膳食蛋白质来源（Vezzulli等人，2018年；Liu等人，2025a年）。目前的养殖活动主要发生在营养丰富的近岸河口水域，这些水域经常受到严重的人为污染（Littman等人，2020年）。特别令人担忧的是这些环境中的致病微生物，它们不仅直接影响贝类的健康和生存，还通过受污染的海产品对人类消费者构成重大风险（King等人，2019年；Hines等人，2023年）。这些微生物污染物在双壳类动物组织中积累，给贝类养殖业带来了严峻的食品安全挑战，需要严格的监测和缓解策略（Scanes等人，2021年；King等人，2021年）。
食源性致病菌是导致人类胃肠道和系统性疾病的重要生物危害（Bintsis，2017年）。包括贻贝、牡蛎和蛤蜊在内的双壳类软体动物作为滤食性物种，通过其过滤机制会生物积累水生病原体（Froelich和Noble，2016年；Vezzulli等人，2018年）。值得注意的是，全球对生食或半熟双壳类食用的偏好增加与相关食源性疾病爆发的发病率上升有关（公共利益科学中心（CSPI），2015年；Littman等人，2020年）。为此，监管机构（如欧盟、中国、美国）对生食双壳类制定了严格的微生物标准，包括要求25克样本中不得含有沙门氏菌，肉和瓣内液体中大肠杆菌的限量≤230 MPN/100克，以及副溶血性弧菌的阈值≤103 CFU/克（Liu等人，2022年；Diner等人，2023年；Barre等人，2025年）。这些监管框架旨在在公共卫生保护和病原体在滤食性生物中的生物积累之间取得平衡。
在不受控制的动态沿海和河口生态系统中养殖滤食性双壳类动物，在预测和管理食源性疾病爆发方面面临重大挑战，因为环境具有变异性（King等人，2019年）。新兴证据表明，双壳类动物的微生物组多样性受到环境条件的强烈影响。实验研究表明，温度升高和pCO2水平升高会导致牡蛎和蛤蜊的微生物组发生转变，增加宿主对致病弧菌感染的易感性（Schwaner等人，2020年；Scanes等人，2021年）。这些发现与Froelich和Noble（2016年）的现场观察结果一致，他们发现随着水温升高，食源性病原体副溶血性弧菌和V. parahaemolyticus的浓度呈指数级增加。
双壳类动物之间的种间和组织特异性微生物组差异也很明显。比较分析显示，在相同的海洋条件下，太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）的微生物群中弧菌的丰度显著高于地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）（Vezzulli等人，2018年）。最近的宏基因组研究进一步证明了不同的微生物群动态：与牡蛎相关的微生物组在整体群落多样性和目标细菌积累方面表现出较低的变异性，而周围水体的微生物组对特定环境参数非常敏感（Diner等人，2023年）。在Hydra属中也观察到了类似的宿主驱动的微生物组稳定性，无论是实验室培养的还是野生种群，尽管环境不同，都保持了保守的微生物谱（Fraune和Bosch，2007年）。东海岸牡蛎（Crassostrea virginica）的组织水平微生物组特化尤为明显。King等人（2021年）发现肠道内容物微生物组和胃部微生物组之间存在不同的系统发育组合，前者显示出更高的微生物多样性。这些发现共同强调了宿主生理、微生物组生态和环境因素在双壳类动物-病原体动态中的复杂相互作用。
迄今为止，关于双壳类动物中微生物群落和食源性病原体的研究主要集中在温带地区，而在热带/亚热带海洋环境中的记录相对较少。Suminoe牡蛎Crassostrea ariakensis是一种广温广盐物种，而绿色贻贝Perna viridis主要栖息于热带/亚热带地区，这两种双壳类动物是中国南方重要的经济物种（Liu等人，2022年；Ren等人，2024年）。本研究进行了纵向调查，以研究这两种物种的鳃部和内脏微生物群的时间动态，特别关注机会性病原体丰度的变化。通过追踪这些微生物变化，我们的目标是：（1）分析种间差异和季节性变化如何影响滤食性双壳类动物的微生物组成；（2）评估双壳类动物的质量指标和对消费者的潜在健康风险；（3）研究影响这些生物体中微生物群结构和病原体丰度的关键环境因素。
样本采集于2023年6月、2023年9月、2023年12月和2024年3月，在中国广西北海（北纬21° 32.51′，东经109° 1.94′）。样本包括Suminoe牡蛎（Crassostrea ariakensis）、绿色贻贝（Perna viridis）以及来自1-2米深处的贝类养殖层的海水。每次采样时，收集30个牡蛎、30个贻贝和5个3升的海水样本，并将其运送到北海的实验室。
如表1所示，
C. ariakensis的壳长、湿体重和软组织百分比分别为79.56–89.74毫米、87.21–108.06克和11.84%-21.39%。P. viridis的生物特征分别为65.60–80.86毫米、21.06–40.20克和37.58%-61.23%。此外，9月份Suminoe牡蛎的软组织比例显著低于其他采样季节（
C. ariakensis和P. viridis的微生物组受生物和非生物环境的影响
双壳类动物由于其对颗粒有机物的大量过滤、开放的循环系统以及相对较弱的免疫防御机制，对周围水环境条件具有较高的敏感性（Narain，1976年；Guo等人，2015年；Gu等人，2020年）。因此，了解环境变化如何影响它们的微生物组对于保护生态系统功能、确保食品安全和丰富的贝类产量至关重要（Diner等人，2023年）。
本研究对...
本研究表明，宿主物种、组织类型和环境参数共同塑造了C. ariakensis和P. viridis的微生物和病原体特征。厚壁菌门和变形菌门是这两种物种的核心微生物群，尽管P. viridis的鳃部中螺旋体门的丰度更高。观察到微生物多样性和结构的显著时间变化，P. viridis的变化更大。C. ariakensis中...
黄家梅：撰写——初稿、软件使用、数据分析、概念构思。
周杜园：软件使用、方法论、调查。
孙浩：方法论、调查。
洪欣：方法论、调查。
黄玉璐：方法论。
陈文琪：方法论。
朱海鹏：方法论。
王先宇：方法论。
杨毅：撰写——审稿与编辑。
刘春生：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督、资金获取、概念构思。
不存在利益冲突。
本研究得到了海南省重点研发项目（ZDYF2023XDNY032、ZDYF2024SHFZ139）、三亚科技之星项目（2024KJFX019）和校企合作项目（HD-KYH-2024410）的财政支持。
