表皮葡萄球菌、人皮葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、路鄧葡萄球菌、華納氏葡萄球菌、山羊葡萄球菌……這些紛雜的名字都是葡萄球菌的不同種類(lèi)，讓人不禁感嘆微生物的世界其實(shí)很大。

“微生物資源是自然界數(shù)量最龐大的生物資源。微生物資源種類(lèi)豐富，但是目前人類(lèi)所認(rèn)識(shí)的微生物不到總數(shù)的10%，而被利用的不到1%。微生物既是寶藏，但是人類(lèi)挖掘?qū)毑匾裁媾R挑戰(zhàn)?！?月2日上午，在2022創(chuàng)交會(huì)系列活動(dòng)——2022中國(guó)（廣東）生物技術(shù)國(guó)際合作大會(huì)暨粵港澳大灣區(qū)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新沙龍上，中國(guó)工程院院士、廣東省科學(xué)院微生物所名譽(yù)所長(zhǎng)吳清平如此表示。

吳清平說(shuō)，微生物菌種基因的挖掘保藏最大困難是99%以上微生物難培養(yǎng)、未培養(yǎng)。微生物大數(shù)據(jù)將能極大幫助發(fā)現(xiàn)新菌種、新基因，創(chuàng)建新技術(shù)、新產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。近十余年來(lái)，吳清平團(tuán)隊(duì)一直努力構(gòu)建中國(guó)人自己的微生物大數(shù)據(jù)庫(kù)。利用這個(gè)大數(shù)據(jù)庫(kù)，他們已經(jīng)篩選出具有高活性健康功能的微生物，這些微生物有望讓人類(lèi)更加長(zhǎng)壽，并保持健康。

微生物安全與健康科學(xué)大數(shù)據(jù)庫(kù)首頁(yè)

菌種風(fēng)險(xiǎn)一查便知

在科學(xué)家眼中，微生物的開(kāi)發(fā)前景無(wú)限廣闊，這主要因?yàn)榉敝乘俣瓤?，抗逆性?qiáng)，代謝途徑多樣，易于改造，生產(chǎn)特性?xún)?yōu)越。吳清平認(rèn)為，微生物學(xué)研究是中國(guó)最接近國(guó)際前沿的領(lǐng)域之一，有可能領(lǐng)跑世界，但大數(shù)據(jù)庫(kù)和菌種基因是微生物學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵。

在過(guò)去十余年的時(shí)間里，吳清平團(tuán)隊(duì)一直在努力構(gòu)建并完善微生物安全與健康科學(xué)大數(shù)據(jù)庫(kù)，目前大數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新應(yīng)用。

比如他們初步建立了中國(guó)食源性致病微生物風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)，探明了食源性致病微生物在食品中的分布，規(guī)律、風(fēng)險(xiǎn)水平。按照數(shù)據(jù)庫(kù)的分析，食品當(dāng)中大腸桿菌污染率最高為41.1%，其次為蠟樣芽胞桿菌和副溶血性弧菌等等。不同食品中食源性致病微生物分布規(guī)律也進(jìn)一步明晰起來(lái)，極大地助力國(guó)家完善食品安全標(biāo)準(zhǔn)的制定。

根據(jù)吳清平團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期采樣分析，飲用水中最常見(jiàn)的三種致病菌便是銅綠假單胞菌、糞鏈球菌 、產(chǎn)氣莢膜梭菌。這樣細(xì)致有針對(duì)性的研究，可以更好指導(dǎo)細(xì)分領(lǐng)域的食品安全檢測(cè)。

目前該團(tuán)隊(duì)目前保存近4萬(wàn)株食源性致病微生物?；谶@些微生物擁有不同的致病性和耐藥性。研究人員清晰地記錄下菌種信息，包括菌株來(lái)源、抗藥性、血清型、毒力基因等。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)建成了中國(guó)食品微生物安全科學(xué)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，其中也包括目前全球最大的食品微生物安全基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，庫(kù)容達(dá)到2萬(wàn)條。

吳清平說(shuō)，以建立大數(shù)據(jù)的方式對(duì)微生物的耐藥相關(guān)表型進(jìn)行挖掘，將在藥敏試驗(yàn)上發(fā)揮重大作用?！耙酝鏊幟粼囼?yàn)，需要先分離出致病性微生物，然后在做十幾種藥敏試驗(yàn)，時(shí)間太長(zhǎng)。利用數(shù)據(jù)平臺(tái)，一個(gè)分子檢測(cè)便在兩小時(shí)能了解耐藥性如何。”

助力培育食藥用菌新品種

吳清平介紹說(shuō)，中國(guó)食藥用菌資源豐富，全世界能使用的食藥菌有兩千六百個(gè)品種，中國(guó)則有1800個(gè)品種。過(guò)去十余年，團(tuán)隊(duì)走遍了全國(guó)六百多個(gè)自然保護(hù)區(qū)采集食藥用菌，也建立了中國(guó)野生食藥菌資源科學(xué)大數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)大數(shù)據(jù)庫(kù)包含馴化信息、采集信息、鑒定信息、保藏信息等各類(lèi)信息。

團(tuán)隊(duì)在全國(guó)各地采集野生食藥用菌

在數(shù)據(jù)庫(kù)的助力下，研究人員完成野生采樣菌種人工馴化2085株，卵孢小奧德菇、黑木耳、松杉靈芝、白肉林芝、淡褐奧德蘑、芬娜金針菇都是他們?nèi)斯ゑZ化并獲得受理專(zhuān)利的新菌種。

如今在西藏，白肉靈芝干品價(jià)格遠(yuǎn)超其他品種，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)厥乘幱镁N植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為藏民增加收入開(kāi)辟了新來(lái)源。

“工業(yè)化生產(chǎn)的金針菇是白色的，但芬娜金針菇是黃色的。工廠化生產(chǎn)的金針菇需要在十幾攝氏度的環(huán)境下，而芬娜金針菇的生長(zhǎng)環(huán)境可以提高到20度以上，節(jié)約了大量能耗?！眳乔迤秸f(shuō)，在擁有大量基因資源的前提下，科研人員才能雜交選育更優(yōu)良的品種。

吳清平認(rèn)為，細(xì)胞和微生物是構(gòu)成人體的兩個(gè)重要部分，人體微生物和所有疾病是相關(guān)的。所以他的團(tuán)隊(duì)還在構(gòu)建健康功能微生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)，他們前往不同的地域，分別采集水、土壤、空氣樣品，人源性樣品，人源性樣品。采樣的重點(diǎn)地區(qū)甚至包括世界長(zhǎng)壽鄉(xiāng)的廣東蕉嶺。

發(fā)掘更多有用的微生物

吳清平說(shuō)，構(gòu)建如此龐大的微生物大數(shù)據(jù)庫(kù)，最終是為了篩選出具有高活性健康功能的微生物，來(lái)進(jìn)一步促進(jìn)人類(lèi)的健康。目前他們已經(jīng)有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

微生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)模板

他們篩選的戊糖片球菌對(duì)降低促炎因子，提高抗炎因子具有很好的作用，可以緩解并改善由大腸桿菌引起的腸道病理?yè)p傷。他們還發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌84-3對(duì)降血糖、血脂具有顯著作用，在動(dòng)物身上起到的效果能夠媲美阿卡多糖和二甲雙胍。

他們從百歲老人體內(nèi)篩選出來(lái)的乳桿菌LP124，能夠調(diào)節(jié)氧化損傷小鼠的腸道菌群組成，具有抗衰老的作用。此外研究還發(fā)現(xiàn)，乳桿菌C60能提高提高活性氧的產(chǎn)生，具有抗皮膚老化作用。

吳清平表示，未來(lái)他們還要進(jìn)一步挖掘健康功能微生物與疾病防控的分子機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)健康功能微生物維持腸道穩(wěn)態(tài)與進(jìn)化新產(chǎn)品，并研發(fā)健康功能微生物疾病防控快速診斷技術(shù)。

“我們正在做腸道微生物年齡的研究。我認(rèn)為，人首先是腸道生態(tài)系統(tǒng)變老，人才會(huì)變老，所以腸道微生物年齡維持下去很重?！眳乔迤秸f(shuō)，腸道幾千種微生物所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)與人類(lèi)健康密切相關(guān)，腸道生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)有助于防控疾病。

吳清平說(shuō)，診斷腸道微生物的年齡是一個(gè)重要的技術(shù)方向，并且要能夠?yàn)閭€(gè)體提供改善腸道生態(tài)系統(tǒng)的個(gè)性化解決方案。“如果把一個(gè)人20多歲最好的腸道微生物菌群拿出來(lái)，做成個(gè)性化膠囊。那么他服用膠囊就能長(zhǎng)久完善腸道生態(tài)系統(tǒng)，并保持健康。這個(gè)業(yè)務(wù)未來(lái)并非不可想象?！彼f(shuō)。

文/廣州日?qǐng)?bào)·新花城記者：龍錕
廣州日?qǐng)?bào)·新花城編輯：李琳