牧场与游牧山羊乳微生物群落的功能安全特征及其在霉菌毒素消减中的预测作用

本研究针对尼日利亚牧场与游牧系统中山羊乳的微生物安全风险问题，通过16S/26S rRNA基因测序技术解析了乳源微生物群落结构与功能特征。研究发现游牧系统显著提高微生物多样性但增加病原菌丰度，同时揭示了乳酸杆菌(LAB)的益生特性与特定菌株对黄曲霉毒素B1/M1的潜在降解作用，为平衡乳品安全与功能特性提供了新见解。

　　

在尼日利亚等撒哈拉以南非洲地区，山羊乳作为重要营养来源却面临双重挑战：传统游牧方式导致微生物污染风险增加，而霉菌毒素污染问题长期被忽视。尽管山羊乳富含易消化蛋白质和矿物质，但约90%的乳品以生鲜形式消费，使得病原微生物与霉菌毒素暴露风险居高不下。更复杂的是，乳源微生物群落既包含具有益生潜力的乳酸菌(LAB)，又可能携带致病菌，这种矛盾特性使得制定科学的乳品安全策略变得尤为迫切。

英国利兹大学健康科学研究所(University of Leeds)的Muiz O.Akinyemi团队联合南非西北大学等机构，在《World Journal of Microbiology and Biotechnology》发表的研究中，首次系统比较了尼日利亚三种主要山羊品种（红索科托羊、萨赫勒羊和西非矮山羊）在牧场与游牧系统下的乳源微生物生态特征。研究采用16S/26S rRNA基因测序分析微生物多样性，结合体外实验评估菌株功能特性，并通过LC-MS/MS检测了7种霉菌毒素污染状况。样本来自尼日利亚夸拉州和索科托州的6个农场，共采集52份生乳样本（26份牧场/26份游牧），涵盖不同泌乳阶段健康山羊。

研究首先揭示了乳源微生物的"双面性"：在门水平上，细菌以厚壁菌门(Firmicutes，86.5%)和变形菌门(Proteobacteria，13.2%)为主，真菌则被子囊菌门(Ascomycota，55%)和担子菌门(Basidiomycota，44%)主导。值得注意的是，游牧山羊乳展现出更高的微生物丰富度（Chao1指数：59.9 vs 41.6），但代价是潜在致病菌如芽孢杆菌(Bacillus)、克雷伯菌(Klebsiella)和链球菌(Streptococcus)的丰度显著增加。牧场系统则以肠球菌(Enterococcus)为优势菌群（相对丰度35.3%），安全性相对更高。

功能评估发现，发酵乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)30m1和食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)93m3等菌株表现出优异益生特性：在pH2.5条件下存活率达49-67%，胆盐耐受性41-65%，自聚集率高达95%。这些特性与其基因组中编码的应激响应基因和表面蛋白相关。相反，从游牧样本分离的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和粪肠球菌(Enterococcus faecalis)等菌株则表现出溶血活性、蛋白酶分泌等致病特征。

霉菌毒素分析显示，尽管所有样本的黄曲霉毒素M1(AFM1)含量均低于尼日利亚标准（<500 ng/L），但检出率高达96.2%。通过典型相关分析(CCA)发现，链球菌(Streptococcus)和酿酒酵母(Saccharomyces)等菌属与AFB1/AFM1水平呈负相关（r²=0.25-0.49），暗示其可能的霉菌毒素降解能力。这种关联在游牧样本中更为明显，可能与其更复杂的微生物互作网络有关。

研究最终构建了"养殖系统-微生物组-霉菌毒素"的三元关系模型：游牧方式虽然通过多样化饲料摄入提高了微生物多样性，但也增加了病原菌负荷和霉菌毒素暴露风险；而牧场系统虽然微生物组成更单一，但安全性更高。这种权衡关系为制定基于风险的乳品管理策略提供了科学依据。

该研究的创新性在于首次将微生物组学与霉菌毒素风险评估相结合，为撒哈拉以南非洲地区的乳品安全提供了多维解决方案。发现的益生菌株不仅可作为传统发酵乳制品的发酵剂，其霉菌毒素降解潜力更为开发功能性去污制剂开辟了新途径。研究强调，在推广游牧传统的同时，需要通过改善挤奶卫生、优化饲料存储等干预措施来平衡微生物益处与安全风险，这对实现联合国可持续发展目标中"零饥饿"和"良好健康"的协同发展具有重要实践意义。