中國農(nóng)大新聞網(wǎng)訊11月24日《自然·通訊》（Nature Communications）雜志在當天在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院、國家果蔬加工工程技術研究中心鄭浩課題組（www.zhenghaolab.org）研究成果《挖掘腸道微生物次級代謝產(chǎn)物做為抗菌劑抑制蜂房蜜蜂球菌》(Identification of peptides from honeybee gut symbionts as potential antimicrobial agents against Melissococcus plutonius)。
近年來，在微生物組學、合成生物學、化學生物學等前沿技術的推動下，腸道微生物的次級代謝產(chǎn)物受到了廣泛關注。這些微生物衍生的活性小分子，如抗生素、抗氧化劑和抗炎化合物，在調節(jié)腸道微環(huán)境、維護人類健康、防治疾病方面發(fā)揮著至關重要的作用。隨著科學技術的進步，特別是在合成生物學和微生物組學領域，研究人員開始探索如何利用這些微生物產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物來開發(fā)新的治療方法。
本研究首先通過對477個蜜蜂腸道微生物基因組系統(tǒng)性分析，發(fā)現(xiàn)了700余種全新構型的次級代謝產(chǎn)物合成基因簇（BGCs），主要包含了核糖體肽（RiPP）、非核糖體肽（NRP）、芳基多烯（Aryl polyene）等化合物種類。這些次級代謝產(chǎn)物基因簇，特別是核糖體肽類物質，在不同地域腸道樣品中的組成具有顯著差異。進一步分析發(fā)現(xiàn)，腸道核心菌Gilliamella apis能夠分泌一種新型核糖體肽，該天然產(chǎn)物對致病菌表現(xiàn)出顯著的抑制作用。通過基因組+質譜數(shù)據(jù)聯(lián)合分析（Spectrometry-guided Genome Mining），發(fā)現(xiàn)了一段由10個氨基酸組成的活性核心肽段。
這一研究揭示了腸道菌群新型天然產(chǎn)物的合成潛力，為未來通過數(shù)據(jù)挖掘及生物合成發(fā)掘生物活性分子提供了基礎，也為通過腸道菌群解決宿主健康問題提供了新的思路。
以上研究中國農(nóng)業(yè)大學為第一完成單位，鄭浩教授為通訊作者。食品學院博士生郎浩宇為第一作者。研究生劉雨文，段慧娟參與了相關工作。以上研究獲得了中國農(nóng)業(yè)大學人才培育發(fā)展支持計劃、國家重點研發(fā)計劃“合成生物學”重點專項、國家自然科學基金面上項目的資助。
2023年12月7日
來源：中國農(nóng)業(yè)大學
