大規模調查揭示萬余種食物相關微生物

　　微生物是人類食物的組成部分，可以影響人類自己的微生物群，但人們對食物中的微生物組成知之甚少。現在，科學家在一項新研究中通過對2533種不同食物樣本的宏基因組測序，建立了一個“食物微生物組”數據庫，為人類深入了解食物與健康之間的微妙聯系提供了新視角。

　　研究團隊分析識別出10899種與食物相關的微生物，其中半數為科學界此前未知的物種。這些食物相關的微生物在成人腸道微生物組中占比約3%，在嬰兒中則高達56%。相關研究8月29日發表于《細胞》。

　　“這是迄今為止對食物中微生物進行的最大規模調查。現在，我們可以利用這一數據庫，深入探究食品的質量、儲存、安全等特性與其內含微生物之間的關聯。”論文通訊作者、意大利特倫托大學和歐洲腫瘤研究所的計算微生物學家Nicola Segata說。

　　為了更全面、更有效地表征食物微生物群，研究團隊采用了宏基因組學技術，這是一種能夠同時對樣本中所有遺傳物質進行測序的分子工具。該技術在分析人類微生物組和環境樣本方面已有廣泛應用，但在大規模食物研究中尚屬首次。

　　“食品微生物學家已研究食品和食品安全超過百年，但我們尚未充分利用現代DNA測序技術。這項研究標志著我們利用分子技術開展新研究的起點。”論文共同通訊作者、愛爾蘭農業與食品發展部等機構的微生物學家Paul Cotter說。

　　該團隊總共分析了來自50個國家的2533個與食物相關的宏基因組，其中包括1950個新測序的宏基因組。這些宏基因組來自多種食物類型，其中65%來自乳制品，17%來自釀造飲品，5%來自發酵肉類。

　　這些宏基因組數據包括10899種食物相關微生物的遺傳物質，這些微生物被分為1036種細菌和108種真菌。分析結果顯示，相似食物類型往往含有相似的微生物，但乳制品之間的微生物差異較大，這可能與調查的乳制品種類數量較多有關。

　　雖然研究人員并未在食品樣品中發現明顯的致病菌，但發現了一些可能不太理想的微生物——它們會影響食物的味道或保質期。研究人員強調，了解不同食物中的微生物組成，對于提升產品質量和滿足消費者需求具有重要意義，還可以幫助食品監管機構管理食品中的微生物，并驗證食品的來源。

　　“令人驚訝的是，一些微生物存在于完全不同的食物中，卻發揮著相似的功能。與此同時，我們發現，每個地區的食物都有獨特的特征。”Segata說，“這很重要，因為它可以進一步提高對當地食物的特異性和質量的認識，甚至可以利用宏基因組學來驗證來自特定設施或地點的食物。”

　　了解食物微生物組也可能對人類健康產生影響，因為我們通過飲食攝入的一些微生物可能成為我們自身微生物組的穩定成員。研究小組將新數據庫與先前測序的19833個人類宏基因組進行了比較。他們發現，與食物相關的微生物物種約占成年人腸道微生物群的3%，占新生兒腸道微生物群的50%以上。

　　“食物中的微生物與人類腸道微生物組存在一定程度的重疊，這表明我們腸道中的一些微生物可能直接來源于食物，或是人類歷史上通過食物獲得并逐漸適應成為人體微生物組的一部分。”Segata說，“利用這個數據庫，我們可以開始大規模調查食物的微生物特性如何影響我們的健康。”

　　這項研究是MASTER EU聯盟的主要成果之一，該聯盟是由歐盟資助的一項倡議，涉及14個國家的29個合作伙伴，旨在表征整個食物鏈中微生物的存在和功能。Cotter說：“在未來，我們希望探索這些食物微生物組在不同飲食、文化、生活方式和人口方面的多樣性。”