微生物是我们所吃食物的一部分，可以影响我们自身的微生物群，但我们对食物中的微生物知之甚少。现在，研究人员通过对 2,533 种不同食物的宏基因组进行测序，开发了一个“食物微生物群”数据库。

他们鉴定出 10,899 种与食物相关的微生物，其中一半是以前未知的物种，并表明与食物相关的微生物平均占成人肠道微生物组的 3% 左右，占婴儿肠道微生物组的 56%。这项研究于8 月 29 日发表在《细胞》杂志上，该数据库可作为开放获取资源使用。

“这是对食品中微生物的最大规模调查，”共同资深作者、特伦托大学和米兰欧洲肿瘤研究所的计算微生物学家 Nicola Segata 说道。“我们现在可以开始利用这一参考资料来更好地了解食品的质量、保存、安全和其他特性与其所含微生物之间的关联。”

传统上，人们通过在实验室中逐一培养来研究食品中的微生物，但这个过程缓慢且耗时，并且并非所有微生物都能轻易培养。

为了更全面、更有效地表征食品微生物组，研究人员利用了宏基因组学，这是一种分子工具，使他们能够同时对每个食品样本中的所有遗传物质进行测序。宏基因组学通常用于表征人类微生物组或分析环境样本，但此前从未用于大规模研究食品。

“食品微生物学家研究食品和检测食品安全已有一百多年了，但我们没有充分利用现代 DNA 测序技术，”共同资深作者、Teagasc、APC Microbiome Ireland 和 VistaMilk Ireland 的微生物学家 Paul Cotter 说道。“这是该领域新一轮研究的起点，我们将充分利用现有的分子技术。”

研究团队总共分析了来自 50 个国家的 2,533 个食物相关宏基因组，其中包括 1,950 个新测序的宏基因组。这些宏基因组来自各种食物类型，其中 65% 为乳制品，17% 为发酵饮料，5% 为发酵肉类。

这些宏基因组包含来自 10,899 种与食物相关的微生物的遗传物质，这些微生物分为 1,036 种细菌和 108 种真菌。相似的食物往往含有相似类型的微生物——例如，不同发酵饮料中的微生物群落彼此之间的相似性要高于发酵肉中的微生物群落——但乳制品之间的差异更大，这可能是由于调查的乳制品数量较多。

虽然研究人员没有在食物样本中发现很多明显致病的细菌，但他们确实发现了一些可能不太受欢迎的微生物，因为它们会影响食物风味或保存。

了解哪些微生物“属于”不同类型的食品可以帮助生产商(无论是工业生产者还是小规模生产者)生产出更一致、更令人满意的产品。它还可以帮助食品监管机构确定哪些微生物应该或不应该存在于某些类型的食品中，并验证“本地”食品的身份和来源。

“引人注目的一点是，一些微生物甚至在完全不同的食物中也存在并发挥着相似的功能，同时，我们还发现每个当地设施或农场的食物都有独特的特性，”Segata 说。

“这很重要，因为它可以进一步改善对当地食品的特殊性和质量的认识，我们甚至可以使用宏基因组学来验证来自特定设施或地点的食品。”

了解食物微生物群也可能对人类健康产生影响，因为我们吃的一些微生物可能会成为我们自身微生物群的稳定成员。

为了研究食物相关微生物与人类微生物组之间的重叠，研究小组将他们的新数据库与 19,833 个之前测序的人类宏基因组进行了比较。他们发现，食物相关微生物物种占成人肠道微生物组的 3% 左右，占新生儿肠道微生物组的 50% 以上。

“这表明我们的一些肠道微生物可能直接从食物中获得，或者从历史上看，人类从食物中获取这些微生物，然后这些微生物适应后成为人类微生物组的一部分，”Segata 说。

“这似乎只是很小的一部分，但这 3% 与我们体内的功能极为相关。有了这个数据库，我们可以开始大规模调查食物的微生物特性如何影响我们的健康。”

该研究是MASTER EU 联盟的主要成果之一，该联盟由 14 个国家的 29 个合作伙伴发起，旨在描述整个食物链中微生物的存在和功能。

“未来，我们希望探索这些食物微生物群在不同食物、文化、生活方式和人群中的多样性，”科特说。

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