基因组解密！藏区牦牛奶源益生菌的 “降尿酸” 天赋与安全密码

高尿酸血症作为常见慢性代谢性疾病，与高血压、高血糖等共同构成全球健康负担。当前依赖黄嘌呤氧化酶抑制剂等药物治疗，长期使用易引发过敏综合征、肝肾毒性等副作用，因此安全有效的非药物干预手段成为研究重点。益生菌凭借调节肠道菌群、改善代谢等特性，在降尿酸领域展现出应用前景。西藏传统发酵牦牛奶源于青藏高原，经千年自然发酵形成独特微生物群落，且未使用商业发酵剂，是功能性益生菌的潜在资源库。本研究从该类产品中分离罗伊氏乳杆菌菌株，通过体外实验评估其胃酸、胆汁耐受性、黏附能力、抗菌活性及降尿酸相关功能，结合全基因组测序解析其安全性与功能基因基础，并在高尿酸血症小鼠模型中验证核心菌株的体内活性，旨在挖掘具有降尿酸潜力的益生菌资源，丰富高尿酸血症管理的微生物候选方案。

2025年8月，四川农业大学Xingjie Wang团队在期刊《International Dairy Journal》在线发表了一篇题为“Probiotic properties and genomic insights of Limosilactobacillus reuteri isolated from Tibetan fermented yak milk with potential anti-hyperuricemic activity”的研究性文章，本研究旨在从西藏发酵牦牛奶中分离罗伊氏乳杆菌菌株，系统评估其益生菌特性（如胃酸、胆汁耐受性及肠道黏附能力）与潜在抗高尿酸血症活性（如降解嘌呤前体、抑制黄嘌呤氧化酶）；通过全基因组测序解析菌株的安全性、功能相关基因及进化特征；并借助高尿酸血症小鼠模型验证优势菌株的体内降尿酸效果与对肾功能的改善作用，最终为高尿酸血症膳食管理及功能性益生菌产品开发提供优质微生物资源与科学依据。

1.    菌株来源独特，分离筛选严谨

研究团队从西藏日喀则、昌都、林芝三地采集34份自然发酵牦牛奶样品，经稀释、选择性培养（使用添加万古霉素、果糖和麦芽糖的改良MRS培养基）、纯化及16SrRNA基因测序鉴定，最终分离得到19株罗伊氏乳杆菌。筛选过程结合菌落形态差异、生理生化特性（如过氧化氢酶试验、碳水化合物发酵谱），排除克隆重复菌株，确保菌株多样性与独立性，为后续研究奠定高质量菌株基础。

2.    益生菌核心特性突出，适应肠道环境能力强

在关键益生菌特性测试中，SAU-R-8和SAU-L-3M两株菌表现优异。胃酸耐受性方面，二者在pH2.0环境下存活率超93%，远高于多数益生菌菌株；面对0.3%（w/v）胆汁盐压力，存活率约70%，可抵御肠道胆汁对细菌细胞膜的破坏；经模拟胃肠液（先胃液处理2小时、再肠液处理2小时）处理后，存活率保持高水准，证明其能突破人体消化道生理屏障，抵达肠道发挥作用。此外，SAU-L-3M表面疏水性达96.1%，SAU-R-8自聚集率达60.24%，这两种特性可增强菌株与肠道黏膜的黏附能力，助力其在肠道定植。

3.    降尿酸功能明确，体外机制可追溯

菌株通过双重途径实现降尿酸效果。一方面，SAU-R-8和SAU-L-3M能在1小时内完全降解1.26mmol/L的肌苷和鸟苷-这两种物质是嘌呤代谢生成尿酸的关键前体，减少前体物质可从源头降低尿酸合成；另一方面，二者对黄嘌呤氧化酶（尿酸合成关键酶）的抑制率分别达27.73%和33.89%，直接抑制尿酸生成过程。对比实验显示，作为对照的植物乳杆菌DPA1C对肌苷、鸟苷降解率仅14%左右，凸显这两株罗伊氏乳杆菌的降尿酸优势。

4.    基因组解析保障安全，揭示进化与功能关联

全基因组测序结果显示，SAU-R-8（GenBank登录号CP185743）含1条染色体和4个质粒，基因组大小2054772bp，GC含量39.09%；SAU-L-3M（GenBank登录号CP185748）含1条染色体和1个质粒，基因组大小2168980bp，GC含量38.84%。二者均无高相似性毒力基因，且未检测到编码转座酶的tnp基因，降低耐药基因水平转移风险，保障应用安全性。进化分析发现，虽同源于发酵牦牛奶，SAU-R-8与食品源罗伊氏乳杆菌聚类，SAU-L-3M与人类源菌株聚类，提示其可能兼具食品加工适应性与人体肠道兼容性。同时，基因组中检测到嘌呤代谢（如pbuG、apt基因）、短链脂肪酸合成（如ackA、ldh基因）、黏附（如mucBP基因）相关基因，从分子层面解释了菌株功能特性。

5.    动物实验验证体内活性，兼顾降尿酸与护肾

在高尿酸血症小鼠模型中，SAU-R-8展现显著干预效果。与模型组相比，喂食SAU-R-8的小鼠血清尿酸水平显著降低，且能改善高尿酸引发的肾功能损伤-血清肌酐和血尿素氮（肾功能关键指标）分别下降17.79%和38.46%，恢复至正常水平。对比之下，阳性药物别嘌醇虽能降尿酸，但导致小鼠血尿素氮升高，提示SAU-R-8在降尿酸的同时兼具肾脏保护作用，安全性更优。

结论

本研究成功从西藏传统发酵牦牛奶中分离出19株罗伊氏乳杆菌，其中SAU-R-8和SAU-L-3M菌株在益生菌特性（胃酸、胆汁耐受性，肠道黏附能力）、降尿酸活性（降解嘌呤前体、抑制黄嘌呤氧化酶）及基因组安全性方面表现突出。全基因组分析揭示了菌株功能相关基因及进化特性，动物实验进一步验证了SAU-R-8的体内降尿酸效果与肾脏保护作用。该研究不仅为高尿酸血症的膳食管理提供了优质益生菌候选菌株，也为藏区传统发酵食品中功能性微生物资源的挖掘与利用提供了参考。未来可进一步深入探索菌株降尿酸的分子机制，推动其在功能性乳制品、益生菌补充剂等产品中的转化应用，为代谢性疾病的非药物干预开辟新路径。

参考文献：Wang X, Li Q, Lai W, et al. Probiotic properties and genomic insights of Limosilactobacillus reuteri isolated from Tibetan fermented yak milk with potential anti-hyperuricemic activity[J]. International Dairy Journal, 2025: 106400. DOI：10.1016/j.idairyj.2025.106400.