近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所奶业创新团队探讨了中国不同地区和季节生乳中芽胞菌的多样性,首次系统性地揭示了不同地理区域和季节因素如何形成本地化的芽胞菌特征,并提出了相应的微生物防控策略。相关研究成果发表于《国际食品研究(Food Research
International)》。
这项研究通过宏基因组测序,分析了从中国六个主要乳制品产区(东北、华北、西北、华东、华南、西南)的22个大型奶牛场采集的165份生乳样本,样本分布于春、夏、秋、冬四季。研究发现,季节因素对芽胞菌的组成和丰度的影响远远大于地理因素。春季和夏季的生乳中,芽胞菌的种类和数量显著高于秋冬季。具体而言,在不同季节中,Paenibacillus darwinianus、Paenibacillus odorifer和Bacillus cereus等物种的相对丰度表现出明显的差异。另外,尽管地理位置对芽胞菌的总体数量影响不如季节变化显著,但不同区域确实存在其特有的细菌群体。这种区域性差异可能与当地的气候、土壤类型及农牧习惯密切相关。
本研究的另一个重要发现是首次在中国的生乳中检测到了Paenibacillus darwinianus。这种细菌此前仅在南极洲的土壤中被检测到,其耐寒和抗环境压力的特性使其成为一个值得关注的菌种。这一发现提示,芽胞菌的多样性远超以往的认知,也为探索牛奶生产和乳制品加工过程中的微生物防控提供了新方向。
研究还对这些芽胞菌的代谢功能进行了分析,发现其代谢路径主要集中在辅因子与维生素代谢、碳水化合物和氨基酸代谢等方面。这些代谢活动表明,芽胞菌能够在资源匮乏的环境下通过多种途径获取能量,维持自身的生存和繁殖。
该研究得到National Key
R&D Program of China (2022YFD1301003)、The Agricultural Science and Technology Innovation Program (ASTIP-IAS12)和The earmarked fund for CARS
(CARS-36)等项目资助。李宁和许文君为文章第一作者,张养东研究员和王加启研究员为通讯作者。