海南大学张家超、香港大学黄适和江南大学翟齐啸等人在npj Biofilms and Microbiomes(Q1, IF:9.2)发表最新研究,题为“Native microbiome
dominates over host factors in shaping the probiotic genetic evolution in the
gut”的。第一作者为海南大学食品科学与工程学院热带益生菌团队姜帅铭。
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益生菌在肠道内选择压力的作用下会发生突变，有利于其在肠道内适应环境。益生菌的突变通常由宿主及肠道微生物组驱动，本研究利用无菌（GF）小鼠和无特定病原体（SPF）小鼠，来评价宿主及肠道菌群对益生菌进化的贡献。研究发现，激烈的微生物竞争才是益生菌在肠道内进化的主要驱动力，而宿主贡献度小于0.5%。因此，本研究为利用肠道菌群对微生物的突变驯化提供指导。此外，研究发现实验菌株在肠道内定殖期间均发生分歧性进化，进化为两个谱系，携带更多突变的谱系占据优势地位。
1、研究利用GF和SPF小鼠，评价宿主及肠道菌群对益生菌进化的贡献率。2、研究证明了微生物间的激烈竞争对益生菌的遗传组成起主导作用。3、研究发现，在肠道内定殖期间，益生菌采用了分歧性进化策略，进化为两个谱系，携带更多突变的谱系逐渐占据优势地位。
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1、在SPF小鼠中，植物乳植杆菌HNU082（Lp082）和双歧杆菌乳亚种V9（BV9）分别注释到总单核苷酸突变位点（SNV）为840和21,579个。这可能与菌株在肠道内的微生物互作有关。2、在GF小鼠中，Lp082和BV9注释SNV数量均小于15，提示激烈的微生物竞争是益生菌在肠道内进化的主要驱动力。3、在GF小鼠分离株中检测到独有的突变位点，但所涉及的功能均与SPF小鼠分离株重叠，为利用肠道菌群通过体外人工胃肠道消化模拟系统对益生菌进行驯化定了理论基础。![]()
翟齐啸，江南大学食品学院教授，副院长。主要从事益生菌理论与技术、肠道微生物功能挖掘及肠道菌群与功能食品相关研究，国家优秀青年基金及江苏省优秀青年基金获得者，入选农业农村部农业科研杰出人才，江苏特聘教授。以第一作者或通讯作者发表SCI科研论文110篇，获中国授权专利56项，国际授权专利8项。近年来主持国家自然科学基金青年、面上，国家十四五重点研发计划课题等科研项目12项，荣获国家技术发明奖二等奖、中国专利奖金奖等国家与省部级奖励5项。担任中国食品科学技术学会益生菌分会副秘书长、常务委员，江苏省青年科技工作者协会理事等，Food Science and Human
Wellness副主编，Engineering和《中国食品学报》编委等职务。通讯作者
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黄适，博士，香港大学牙学院微生物学助理教授。其研究兴趣主要涉及生物信息学，微生物组学，疾病诊断和预测等领域，聚焦在与人体健康相关的微生物组方法学开发。代表性成果主要包括：(1)建立一系列基于微生物组健康指数的新型医学诊断和预警工具。在国际上首次证明微生物组可以先于症状预测慢性疾病。(2) 开发或改进宏基因组分析工具改善微生物组诊断和预警疾病的能力 (3) 综合利用机器学习方法建立微生物组大数据分析流程。(4)探索肠道益生菌适应性进化原理及应用机制，提出了活体改造益生菌性能的新方法。近年来，已作为第一或通讯作者在Nature Methods，Cell Host Microbe，Microbiome，Genome Biology，ISMEJ，mBio等国际知名学术期刊发表论文20篇，共计论文超60篇。申请发明专利7项，其中授权国际专利2项、国内专利2项。曾主持包括国家青年自然基金等3项基金项目。现主持香港HMRF，HKU大型研究仪器项目（拉曼单细胞核心研究设施；706万人民币）等基金项目。担任The Innovation，iMeta，mSystems编委。
通讯作者
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张家超，博士、教授、博士生导师，现任海南大学食品科学与工程学院执行院长，热带多糖资源利用教育部工程中心副主任，海南省食品营养与功能食品重点实验室副主任，食品学会青委会委员，中国食品科学技术学会益生菌分会理事，获国家优秀青年科学基金资助，入选海南省“南海名家”资助计划和海南自由贸易港高层次人才。主要从事热带益生菌资源开发利用相关研究。近年来承担国家重点研发计划子课题1项、国家自然科学基金3项和省部级项目9项；以第一/通讯作者发表SCI论文70余篇，代表作包括Cell Host & Microbes、Microbiome、ISME J和Engineering等国际高水平期刊，授权国家发明专利12项；荣获第十届海南省青年科技奖、海南省自然科学二等奖，海南省教学成果二等奖。第一作者
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姜帅铭，海南大学食品科学与工程专业在读博士，目前研究方向为益生菌肠道菌群互作效应及定殖机制研究，目前以第一作者在npj
biofilms and microbiomes、Microbiome、iMeta、Food & Function等期刊发表SCI论文8篇，在食品科学期刊发表EI论文一篇。
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张程程，江南大学食品学院博士后，主要从事功能性益生菌的资源挖掘与功能评价研究，主持国家自然科学基金青年项目1项，以骨干成员参与国家自然科学基金重大项目、国际(地区)合作与交流项目、国家重点研发计划课题等科研项目4项，发表SCI论文37篇，其中以第一作者发表Cell Host & Microbe、Clinical Nutrition等高水平SCI论文8篇，荣获中国国际大学生创新大赛银奖（指导老师）、第一届全国博士后创新创业大赛银奖，入选全国创新创业优秀博土后、江苏省卓越博士后计划。https://www.nature.com/articles/s41522-023-00447-8供稿：甄冬玉 刘欣蕾
编辑：刘欣蕾 黎嘉和
审核：薛辉
