應用益生菌是解決水產病害防控的重要手段之一,然而關于益生菌如何提高宿主抗病原菌感染的作用機制尚不明確。近日,西北農林科技大學動物科技學院水產動物病害防控團隊在Microbiome發表題為“Vitamin B12 produced by Cetobacterium somerae improves host resistance against pathogen infection through strengthening the interactions within gut microbiota”的研究論文,該研究證明益生菌保護宿主抵御病原菌感染的效果依賴于腸道索氏鯨桿菌(Cetobacterium somerae)產生的維生素B12,同時證明維生素B12可以作為一種微生物間的調節劑增強腸道微生物群之間的相互作用并維持腸道屏障功能。動物科技學院水產動物病害防控科研團隊博士研究生戚曉舟為論文第一作者,王高學教授和凌飛教授為共同通訊作者。
水產養殖業是世界范圍內增長最快的食品生產產業,為人類提供了優質動物蛋白。然而隨著產業高速發展,病害問題日益突出。益生菌因具有良好的抗感染能力和環境友好特性而受到越來越多的關注。因此,了解益生菌提高宿主抗病原菌感染的作用機制,對于有效、合理利用益生菌維護宿主健康具有重要意義。
研究發現,益生菌Bacillus velezensis提高斑馬魚感染病原菌后存活率,同時顯著影響腸道菌群結構,進一步分析發現,鯨桿菌屬(Cetobacterium)是與宿主抗病原菌感染相關的標志物種。利用厭氧培養方式對斑馬魚腸道微生物進行分離純化,獲得了一株索氏鯨桿菌(Cetobacterium somerae),該菌是斑馬魚腸道中的核心微生物,并具有從頭合成維生素B12的全部基因。隨后通過競爭結合試驗和回補飼喂試驗,發現索氏鯨桿菌(Cetobacterium somerae)在斑馬魚腸道內產生的維生素B12可以顯著增強腸道微生物間的相互作用,并提高腸道屏障功能,從而保護斑馬魚抵御病原菌的感染。
該研究得到國家自然科學基金、陜西省重點研發計劃等項目的資助。
文章連接:https://doi.org/10.1186/s40168-023-01574-2