从豆豉里找到“潜力菌” 提起益生菌，大家都知道它是对肠道好的细菌，而植物乳植杆菌就是益生菌里的“常客”——它能发酵产乳酸，还能扛住渗透压、温度变化等环境压力，常存在于植物和人和动物的肠道里。 之前，四川农业大学团队从传统发酵食品豆豉中，筛选出了这株植物乳植杆菌HQ-3。前期实验已经发现它有一些益生特性，但具体是哪些基因让它有这些“本领”？还能不能挖掘更多潜力？团队决定用全基因组测序技术，给HQ-3做一次“基因全面体检”。

团队先把HQ-3在实验室里培养活化，提取它的基因组DNA，然后用“二代Illumina+三代Nanopore”结合的高通量测序技术，读取它的全部基因信息。 之后，团队对测序数据进行“筛选净化”，再用专业软件把基因片段“拼起来”，还通过5个权威数据库（GO、KEGG、COG、CAZy、CARD），给HQ-3的基因“贴标签”——也就是注释它们的功能，比如哪些基因管代谢、哪些管抗逆，最后还用软件画出了基因组的“全景图”，直观看到基因的分布。

研究结果

1. 基因组基本情况：“家底”清晰，基因丰富 测序结果显示，HQ-3的基因组由6个片段组成（1个环状染色体+5个质粒），总长度约342万碱基，GC含量（基因里的重要成分比例）44.41%。它一共能编码3283个基因，这些基因占了基因组总长的84%左右，还包含9个sRNA、74个tRNA以及多个rRNA，能支撑它正常的生长代谢。植物乳植杆菌HQ-3基因组图谱，这张“基因地图”从外到内，依次标注了基因组的刻度、正反链上的蛋白质编码基因、tRNA和rRNA基因，以及GC含量、GC偏斜，能清晰看到HQ-3的基因分布和关键信息。

2. 能闯“肠胃关”：耐酸耐胆，轻松定植 益生菌要发挥作用，得先闯过“胃酸、胆汁”这两关。团队发现，HQ-3的基因里藏着“通关密码”：有4个能分解胆汁的“胆盐水解酶基因”，1个帮它扛胆汁的“MFS型转运蛋白基因”，还有9个“耐酸基因”。 实验也验证了这一点：HQ-3在模拟胃酸里的存活率近99%，再经过模拟肠液，存活率还能保持73%左右。此外，它还有1个“黏附蛋白基因”，能帮它牢牢“粘”在肠道壁上，避免被粪便冲走，为发挥作用打下基础。

3. 会“干活”：分解乳糖、抑制有害菌 HQ-3还藏着不少“实用技能”：它有3个“β-半乳糖苷酶基因”和2个“乳糖转运基因”，能高效分解乳糖——这意味着它能帮乳糖不耐受人群消化牛奶、酸奶，避免喝了之后腹胀、腹泻。 同时，它有6个“细菌素基因”（比如PlnB、PlnC等），细菌素是细菌分泌的“抑菌武器”，能抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害菌。不过目前实验发现，HQ-3在常规培养下主要靠产有机酸抑菌，这些细菌素基因的“激活条件”还需要进一步研究。另外，通过CAZy数据库注释，团队发现HQ-3有59个“糖苷水解酶基因”（占比46.1%），这类基因能帮它分解多糖、释放能量；还有20个“糖类转运基因”，让它能利用乳糖、半乳糖、甘露醇，甚至燕麦β-葡聚糖、棉子糖等益生元——也就是说，它能和益生元“搭配干活”，一起呵护肠道。

4. 安全性高，还能扛冷热，安全性是益生菌的“底线”。CARD数据库注释显示，HQ-3只有2个抗生素抗性基因，且实验证实它只对青霉素耐受，对阿莫西林、头孢噻吩等11种常见抗生素都敏感，不会带来“抗生素耐药”风险。 同时，它还能扛住生产和储存中的“温度考验”：有8个“热休克蛋白基因”，能帮它在加工时抵抗高温；3个“冷休克蛋白基因”，让它在10℃的低温下也能正常生长，方便后续做成活菌制剂储存。

这次对HQ-3的全基因组测序，相当于摸清了它的“本领清单”和“安全资质”。它来自传统豆豉，自带耐酸耐胆、分解乳糖、抑制有害菌等特性，安全性高，不仅能为乳糖不耐受人群提供新的食品选择，还可能用于发酵食品、益生菌补充剂等领域。 接下来，团队会进一步研究它的细菌素基因激活条件、耐热耐冷的具体机制，让这株从豆豉里挖出来的“益生明星”，早日从实验室走向日常生活。

参考文献：张秀琼,张雨薇,付玥,等.植物乳植杆菌HQ-3全基因组测序及潜在益生功能挖掘[J].食品与发酵工业,2025,51(17):33-39. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.040675.