本文揭示了从可食用昆虫中分离的细胞毒性芽孢杆菌菌株的基因组和表型特征，填补了有关昆虫来源菌株的研究空白。研究发现，这些菌株表现出显著的耐热性和蛋白水解活性，同时也显示出一定的基因组多样性。比较基因组表明，昆虫来源的菌株与蔬菜来源菌株在毒力谱和抗菌素耐药性方面部分相似，暗示其可能与各自的食物生态位相关。研究强调，昆虫产品中细胞毒性芽孢杆菌菌株的存在可能对食品安全构成新的风险，需要对其进行仔细评估和处理优化。

基因组网络分析

基于距离矩阵的Neighbour-Net分析为理解这些基因组之间的网络关系提供了一个有趣的视角。来自可食用昆虫的细胞毒性芽孢杆菌菌株在网络中集中在一个紧密的聚集体内。与此同时，一组来自蔬菜来源的菌株与昆虫来源的菌株表现出显著的系统发育相关性，尤其是从马铃薯泥中分离出的菌株。这些菌株与食物中毒病例相关，特别是CVUAS 2833菌株。相比之下，三个来自含有昆虫成分的食物的基因组（BfR-BA-01431、BfR-BA-01430和BfR-BA-01492）位于网络的不同部分。这些结果清晰地呈现出一个更复杂的图景，揭示了分布在Neighbour-Net不同分支上的昆虫分离株之间的相关性。

毒力基因分析

细胞毒性芽孢杆菌菌株含有16个主要的毒力基因，包括典型的肠毒素基因，如cytK、nheB和nheA，以及一些辅助因子基因，如sodC、sodA2、sodA1、phnX、CodY、clpX、mntA和nos。来自昆虫和植物来源的所有细胞毒性芽孢杆菌基因组中，86%（n = 55）含有这些毒力基因，其中大多数菌株来自植物来源（47%；n = 30），且这些菌株大多数还携带nheC基因。此外，抗生素耐药基因在细胞毒性芽孢杆菌谱系中表现出一定的特异性，共发现了18个抗生素耐药基因谱。抗生素耐药基因的热图所示，除了从蔬菜中分离的9个细胞毒性芽孢杆菌菌株外，大多数基因组中均鉴定出一组包含31个基因的耐药谱。与杆菌肽耐药性相关的BceB基因却从未在本研究中检测到的其他物种中发现（p值 = 0.0003）。此外，通过对24种菌株进行表型分析，评估了对杆菌肽的耐药性，结果显示不同菌株间的耐药性存在显著差异，光晕直径在6.4 mm到15.4 mm之间变化。与蜡样芽孢杆菌菌株和细胞毒性芽孢杆菌菌株相比，细胞毒性芽孢杆菌菌株在耐药性上表现出统计学差异（p值 = 0.017）。

总结

来自可食用昆虫的细胞毒性芽孢杆菌菌株具有相似的毒力基因（VP）和抗生素耐药谱（AMR），表明它们可能形成潜在的遗传集群，并且可能是人类病原体。在昆虫食品加工过程中，这些菌株的毒力和耐热性可能导致其在加工和再水化过程中生存，从而构成食品安全风险。

参考来源：

Mohammadpour H, Akram A, Marcolin M, Carraro L, Currò S, Cardazzo B, Balzan S, Fasolato L. Is Bacillus cytotoxicus from edible insects a threat? Int J Food Microbiol. 2024 Dec 9;429:111015.