米乐m6官方网站 鱼的新肠道活动期

米乐m6官方网站分子生物系统研究部生物分子评价研究组首席研究员竹内澪（以下简称“AIST”）与滋贺县水产试验站首席研究员菅原一宏合作，生产出世界上第一个鱼肠。产生丁酸盐的细菌

近年来，全球水产养殖业快速发展，日本陆上水产养殖日趋活跃，但面临饲料鱼粉枯竭、鱼病暴发等各种问题。因此，人们正在研究针对鱼类的解决方案，例如通过“肠道活动”抑制鱼类疾病和促进生长。特别地，近年来，丁酸产生菌对于人类肠道健康的有用性已为人所知，并且还研究了来自哺乳动物的丁酸产生菌在水产养殖业中的使用。然而，由于哺乳动物来源的丁酸产生菌的最适温度与鱼类的生长温度显着不同，因此在定植方面存在问题。随着虹鳟鱼肠道中丁酸产生菌的发现，预计未来将有可能开发出利用“鱼体内丁酸产生菌”来激活鱼类肠道的新技术。将来，益生菌，可用于改进虹鳟鱼以及海上养殖虹鳟鱼所产生的鳟鱼鲑鱼等多种鱼类的养殖技术，将有助于减少鱼病造成的经济损失，推广鱼粉替代饲料的使用。

这项研究的详细信息将于 2025 年 8 月 6 日发布。国际系统与进化微生物学杂志发布

水产养殖业在全球范围内迅速发展，陆生水产养殖在日本也很受欢迎。三文鱼是近年来日本消费量最大的鱼类。^*1鳟鱼鲑鱼的需求不断增长，鳟鱼鲑鱼适合生吃，尤其是寿司。尽管目前很大程度上依赖进口，但日本各地的当地鲑鱼生产正在蓬勃发展。然而，水产养殖业面临各种问题，包括用作饲料的鱼粉枯竭、鱼病发生等。例如，众所周知，虹鳟鱼等鲑鱼在喂食鱼粉饲料替代品大豆时会患上肠炎，而且其使用受到限制，因此需要采取对策。此外，为了应对耐药基因在全球范围内的传播，需要采取不依赖抗生素的措施来预防鱼类疾病。其中之一预计是鱼的“肠道活动”。在人体肠道中，近年来短链脂肪酸的重要性已经变得清晰了。其中，丁酸是结肠上皮细胞的能量来源，还具有抗肠道作用，并且已被证明对于维持健康的肠道环境至关重要，因此丁酸产生菌与乳酸菌一样受到越来越多的关注。因此，丁酸梭菌 (丁酸梭菌)的研究也在水产养殖领域进行。虽然促进生长等某些作用已得到认可，但由于大多数丁酸梭菌源自哺乳动物，因此最适生长温度为 37°C 左右。另一方面，虹鳟鱼和其他物种的最佳生长温度较低，为18摄氏度或更低，因此这些微生物不能期望在鱼类，特别是冷水鱼的肠道中定殖，人们一直在寻找来自鱼类的丁酸盐产生细菌。

AIST 分子生物系统研究部门此前开发了利用鱼类微生物生物标志物早期检测鱼类疾病的技术 (2024 年 6 月 17 日 AIST 新闻稿) 等微生物组10355_10502长读扩增子分析我们利用技术在属和种层面鉴定核心微生物。结果，梭杆菌 (梭杆菌)揭示了该属细菌的存在^※然而，长读长扩增子分析显示，虹鳟鱼肠道中的梭杆菌属细菌在系统发育上与已知的梭杆菌属细菌相距甚远，表明它们是未知实体。遗传分析揭示了它的存在，但由于尚未获得培养菌株且其真实身份未知，我们对虹鳟鱼肠道细菌进行了全面培养。

这一系列研究得到了浦上饮食和饮食文化振兴财团的研究资助。

在这项研究中，我们通过培养生活在鱼类肠道中的本土细菌并分析分离菌株的基因组信息和其他细节，发现了一种新的丁酸产生细菌属和种。首先，为了培养鱼类肠道内的常驻细菌，包括产生丁酸盐的细菌，我们在滋贺县进行了研究。萨梅（萨梅盖）我从鳟鱼田获得了一条虹鳟鱼并收集了它的肠粘液^*2基于以上遗传分析结果，我们通过在各种培养基和条件下培养，获得了大量的肠道细菌。提取获得的分离株的基因组DNA并使用16S rRNA基因进行鉴定。结果，我们发现了一种与以前未知的梭杆菌属细菌密切相关的微生物（图1）。该微生物菌株9N8是一种厌氧细菌，对培养后的上清液进行分析表明，它产生乙酸和丁酸等短链脂肪酸，这些都是有用的物质。对9N8株、丁酸激酶等基因组信息进行分析的结果赖氨酸途径引起的丁酸生产基因组，并确认其是丁酸生产细菌。梭杆菌属属于梭杆菌科，9N8菌株和梭杆菌科各属的模式菌株的基因组有所不同。平均氨基酸同一性 (AAI)计算结果均低于575%，低于同属58%的标准。此外，菌株9N8的最适生长温度在20℃左右，表明它是一种产丁酸细菌，其最适生长温度与虹鳟鱼相似（图2）。

由于9N8菌株具有与其他属的其他微生物不同的各种特性，因此它被认为是梭杆菌科Piscibacter torctae的一个新属和新种(鱼杆菌，意思是来自鱼类，尤其是鳟鱼的细菌）。数据库检索的结果是，在鲤鱼中也发现了鱼杆菌属的基因，人们认为它们不仅通过生产短链脂肪酸参与虹鳟鱼而且还参与各种其他鱼类健康肠道环境的形成。源自鱼类的丁酸产生菌可用于改善鱼类的肠道环境，并且与传统的哺乳动物源微生物不同，它们具有较高的定植率，因此有望带来新的水产养殖改良技术。

到目前为止，厌氧细菌在鱼类肠道中尚未受到太多关注，但它们预计将在某些鱼类中发挥重要作用，例如本研究中的虹鳟鱼。未来，我们希望通过育种实验等方法，进一步阐明鱼肠道内的丁酸产生菌与健康的关系，并将这种微生物作为新型益生菌，促进鱼体生长、抑制鱼病。

已出版的杂志：国际系统与进化微生物学杂志
论文标题：鱼杆菌创。十一月，SP。十一月，厌氧丁酸盐生产梭杆菌科从虹鳟鱼肠道中分离出的细菌
作者：竹内澪、菅原一宏
DOI：101099/ijsem0006877

发明名称：“能够产生短链脂肪酸的细菌”
申请号：专利申请2025-095438
申请日期：2025 年 6 月 9 日

产生丁酸盐的细菌

一种厌氧细菌，产生丁酸盐作为其主要代谢物之一。已知梭菌属和梭杆菌属存在于人类肠道中。[返回来源]

益生菌

指改善肠道菌群平衡并对宿主健康产生积极影响的活微生物。生产酸奶和其他产品的乳酸菌是著名的。[返回来源]

短链脂肪酸

指碳原子数为6或更少的脂肪酸，例如乙酸、丁酸、丙酸。据认为，它主要是在肠道中由肠道细菌通过膳食纤维产生的。[返回来源]

微生物组

存在于土壤和水等自然环境以及人类和动物的体表和肠道中的微生物群落（微生物区系）。特别是，越来越清楚的是，生物体的肠道微生物组与宿主生物体相互关联并相互作用，极大地影响健康和疾病。[返回来源]

长读扩增子分析

一种使用称为第三代测序的长读长测序（一种可以破译长 DNA 序列的方法）进行常规扩增子分析的方法（一种通过扩增从环境样本等中提取的 DNA 的特定部分区域并使用下一代测序仪对其进行分析来分析复杂微生物菌群等的方法，该下一代测序仪通常扩增约 300-500 bp 的基因区域）。对于用于微生物组分析的16S rRNA基因来说，它可以覆盖几乎整个长度（约1500 bp），从而可以在物种水平上获得高分辨率的结果，而这是传统方法难以做到的。[返回来源]

赖氨酸途径

产丁酸细菌有四种已知的丁酸生产途径，这是其中之一。常见于梭杆菌属。[返回来源]

平均氨基酸同一性 (AAI)

评估两个基因组之间关系的指数，根据氨基酸序列相同部分的比例计算。可以以高分辨率阐明属和更高级别的分类结构。[返回来源]

※Takeuchi, M 和 Sugahara, K (2025) 识别虹鳟肠道微生物组核心属的系统文献综述 (虹鳟鱼) 和使用长读扩增子测序进行物种级微生物群落分析。阿库娅。鱼类与渔业，5：e70054。

^*1：摘自 2020 财年渔业白皮书（渔业局）
^*2：符合“美国兽医协会 (AVMA) 动物安乐死指南：2020 年版”