基于全基因组测序的枯草芽孢杆菌ZJ20体外安全性评价

来源：中国畜牧兽医杂志2025年第8期北京时间：

作者：郭晶, 黄美雪, 郭霖丰, 冯婉丽, 贾艳艳, 廖成水, 余祖华

单位：1. 河南科技大学动物科技学院, 功能微生物与畜禽健康实验室, 动物疫病与公共卫生重点实验室, 洛阳 471003;2. 洛阳市活载体生物材料与动物疫病防控重点实验室, 洛阳 471003

摘要：【目的】 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis，B.subtilis) ZJ20是一株具有降解黄曲霉毒素 B1 (aflatoxin B1,AFB1)的菌株。试验旨在评价枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌ZJ20的体外安全性，以期为该菌株在降解饲料和食品中AFB1的应用提供依据。【方法】 对枯草芽孢杆菌ZJ20的全基因组序列中的毒力基因、耐药基因以及生物被膜形成相关基因等进行预测，根据基因分析结果对药物敏感性及生物被膜形成能力进行验证，并对枯草芽孢杆菌ZJ20的表面疏水性、自聚力、共聚力进行检测。以鸡肝癌细胞(leghorn male hepatoma，LMH)为模型，将枯草芽孢杆菌ZJ20无细胞上清液(CFS)按照不同剂量作用于LMH细胞，检测其对LMH细胞活力、凋亡因子(Caspase-3、Caspase-9、BAX、Bcl-2)和炎症相关细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ)表达水平的影响，以评价枯草芽孢杆菌ZJ20的潜在细胞毒性。【结果】 枯草芽孢杆菌ZJ20基因组中被注释的毒力因子编码基因有26个，多与免疫逃避、防御作用相关，无肠毒素编码基因；具有11个抗生素耐药基因，药敏试验结果显示，枯草芽孢杆菌ZJ20对多种抗生素均敏感；预测到14个生物被膜调控基因，菌株在24 h时生物被膜形成能力达到最高值；表面疏水率为47.842%，自聚率为59.334%；与鼠伤寒沙门菌ATCC 14028的共聚率为60.905%，与大肠杆菌CVCC 1527的共聚率为47.309%。细胞活力检测结果表明，枯草芽孢杆菌ZJ20 CFS添加量为1%且与LMH细胞作用36 h时，细胞活力上升至107.34%。凋亡和炎症相关的细胞因子测定结果显示，随着剂量的增加，与对照组相比，Caspase-3表达显著上调(P＜0.05)，Caspase-9、BAX/Bcl-2比值无显著变化(P＞0.05)；IL-6、IL-1β、TNF-α和IFN-γ表达均显著下调(P＜0.05)。【结论】 通过全基因组序列分析及其对LMH细胞活力、凋亡因子和炎症相关细胞因子表达水平影响的检测表明枯草芽孢杆菌ZJ20具有一定的安全性，为其开发为功能性益生菌的应用安全性提供了参考。

关键词：全基因组测序;枯草芽孢杆菌;安全性;耐药;毒力

基金资助：国家自然科学基金项目(32072771)