植物乳杆菌BC-7益生性与安全性特征的基因组学解析及其在畜禽健康中的应用潜力

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Genomic Insights Into the Probiotic and Safety Attributes of Pediococcus acidilactici BC-7 for its Potential Application in Livestock Health

　　

摘要

Pediococcus acidilactici 因其健康益处而广为人知，并在畜牧业应用方面引起了越来越多的兴趣。它表现出强大的益生菌功效、抗菌活性、降胆固醇潜力、免疫调节以及其他治疗特性。来自本土栖息地的新菌株主要表现出强大的益生菌功效和高适应性。在本研究中，我们利用表型评估、基因组分析和体内研究，评估了从家养条件下饲养的尼里 - 拉维水牛犊中分离获得的菌株 BC-7 的益生菌特性及基因组特征。菌株 BC-7 表现出关键的益生菌性状，即肠道耐受性（70.43% – 97.5%）、自聚集（85.24%）、共聚集（14.33% – 25.88%）、疏水性（78.33% – 88%）、抗氧化潜力（54%）以及抗菌活性（16.47–18 mm）。安全性分析显示，BC-7 对多种抗菌药物表现出敏感性和耐药性，且无β溶血活性。通过 16S rRNA 基因测序，BC-7 在分类学上被归类为 Pediococcus acidilactici。全基因组测序（WGS）分析显示，P. acidilactici BC-7 含有 1.9 Mb 的基因组，GC 含量为 42%。Pediococcus acidilactici BC-7 拥有 1900 个基因，这些基因主要与代谢和遗传过程相关。基于基因组比较，BC-7 与具有强大益生菌潜力的模式菌株 P. acidilactici NARCC1 共享 99% 的平均核苷酸一致性和强烈的基因组共线性。益生菌菌株 BC-7 与参考菌株共享 1,664 个核心基因，以及 69 个特异性代谢和遗传过程基因。BC-7 菌株含有独特的细菌素相关基因和防御相关碳水化合物活性酶，仅携带万古霉素耐药基因，且缺乏真正的毒力决定因子。体内试验显示，BC-7 处理组小鼠生长速率增加，免疫调节改善，膜完整性提高。这些重要发现表明 BC-7 正成为一种具有强大功能和功效的潜在益生菌菌株。因此，我们的菌株 BC-7 可用作动物健康行业应用的有前景的候选者。