牛肉加工设施代表了高度专业化的人工环境，自然选择具有韧性的适应性微生物种群（Belk et al., 2022; Yang et al., 2017; Zwirzitz et al., 2021; Zwirzitz et al., 2020）。在这些环境中，包括地板排水口和设备表面在内的强大微生物生态位，通常 harbour 着能够抵御标准化学和物理干预的持久群落。此外，食品行业使用的许多传统抗菌干预措施仅针对隔离的浮游细胞进行了验证（U.S. Environmental Protection Agency, 2012, 2018）。然而，这种方法忽略了微生物生存的更广泛生态驱动力，即微生物利用外源聚合物进行物理保护或通过遗传交换增强获得的耐药性（7, 8），从而最终损害干预的长期疗效。
形成生物膜的微生物群落遍布牛肉加工环境，显著塑造了工厂更广泛的微生物景观（Yang et al., 2024）。被共生体成员分泌的胞外聚合物（EPS）包裹，生物膜结构通过提供必要的保护、营养和水平基因转移机会，促进微生物增殖，这些都是在整个牛肉加工设施恶劣环境中生存所必需的（Chitlapilly Dass and Wang, 2022; Liu et al., 2024; Luo et al., 2022; Michaelis and Grohmann, 2023）。在细菌共生体中，高细胞密度促进群体感应，这是一种信号机制，允许不同物种协调统一的反应（Li et al., 2022; Li and Tian, 2012; Wang et al., 2022）。这种集体行为通过使微生物群落在整个环境中对环境压力做出协调反应，增强了生物膜的韧性（Mukherjee and Bassler, 2019）。
除了群落水平的行为外，食品加工微生物组中的特定分类单元表现出异常的环境持久性，通过内在适应性和主动传播抗菌耐药性和持久性相关基因，不成比例地塑造了设施的耐药组（Alvarez-Molina et al., 2023）。最近的研究（Barcenilla et al., 2024; Cobo-Díaz et al., 2021; Palanisamy et al., 2023; Sequino et al., 2024; Vice et al., 2026; Wagner et al., 2020）在这些环境中识别出一组一致的关键微生物，最值得注意的是假单胞菌属（Pseudomonas spp.）、不动杆菌属（Acinetobacter spp.）、麦芽糖乳杆菌（Carnobacterium maltaromaticum）、热嗜群生菌（Brochothrix thermosphacta）和盐杆菌属（Psychrobacter spp.）。尽管这些持久居民的身份已有明确记载，但使它们能够耐受严格、频繁消毒的功能基因组机制仍知之甚少。
为了填补这些空白，本研究表征了牛肉加工设施宏基因组中促进微生物适应和持久性的功能机制。具体来说，我们分析了调控生物膜形成、群体感应、运动性和抗菌耐药性的通路的功能潜力，作为该环境中持久性的关键机制。由于肉类加工排水口是生产活动和消毒活动产生的废水和排放物的汇合处，它们是更广泛的设施微生物组的可靠代理指标（Bosilevac et al., 2024; Palanisamy et al., 2023; Rong Wang et al., 2022; Vice et al., 2026; Wang et al., 2024）。因此，在两个时间点（2019 年和 2021 年）评估了加工工厂中胴体快速冷却区域（急冷间）和胴体储存区域（冷库）的功能潜力和耐药组，以表征定居微生物群落的时空动态。
