从喀麦隆婴儿粪便中分离出的鼠李糖乳杆菌PMK4的功能与安全性特征的基因组及表型分析

《BMC Microbiology》：Genomic and phenotypic assessment of functional and safety properties of Lacticaseibacillus rhamnosus PMK4 isolated from Cameroonian infant faeces

　　

摘要

肠道微生物群是一个复杂的微生物群体，对维持短期和长期健康起着至关重要的作用。然而，失衡的微生物生态系统与多种疾病相关，包括感染风险增加。基于益生菌的策略可能有助于恢复微生物组的功能，但候选菌株需要经过严格的功效和安全评估。在此，我们对从一名健康的喀麦隆婴儿粪便中分离出的Lacticaseibacillus rhamnosus PMK4进行了综合的基因组学和表型特征分析，以研究其有益特性。我们通过全基因组测序以及与13个L. rhamnosus基因组的比较分析来推断其功能潜力，并使用ResFinder、CARD和VFDB工具进行计算机模拟安全筛查。此外，还通过评估其对模拟胃肠道环境的耐受性、与黏附相关的特性（疏水性、聚集性）、抗菌活性、营养物质利用情况以及与安全性相关的检测来评价其有益特性。L. rhamnosus PMK4的基因组长度为2,935,039 bp，其中包含一些被认为有助于抵抗酸性压力和实现上皮细胞黏附的菌株特异性基因位点。功能注释显示，该菌株具有碳水化合物代谢、应激反应、黏附相关功能以及合成包括酸类、萜烯和维生素在内的次级代谢产物的遗传潜力。未检测到任何获得性抗生素抗性决定因子或毒力基因。与基因组预测一致，PMK4在模拟胃肠道环境中具有较高的存活率，较强的自我聚集能力，适中的疏水性和协同聚集能力，同时对多种肠道病原体具有广泛的抑制作用。该菌株还能利用多种底物，包括复杂碳水化合物和蛋白质，这表明其在肠道内的微生物间及微生物与宿主之间的相互作用中具有较高的代谢多样性。综上所述，这些数据表明L. rhamnosus PMK4是一种具有良好安全性和功能潜力的优质本土益生菌候选菌株。