Evaluation of Bacillus velezensis SM6 isolated from Solea solea: A score-heat map based approach for the selection of probiotic feed additives
本研究通过采用一种新型的评分-热图方法来评估其安全性、广谱抗菌活性和强附着特性，并随后通过在欧洲鲈鱼中的体内试验进行了验证，从而确定了从鲽鱼中分离出的贝莱斯芽孢杆菌（*Bacillus velezensis*）SM6是水产养殖领域中一种卓越的益生菌候选菌株。
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鱼类养殖已成为全球粮食生产的基石，填补了野生鱼类资源日益枯竭留下的空白。然而，现代水产养殖拥挤的环境为疾病创造了一个“完美风暴”。当鱼类处于压力状态时，有害细菌会迅速传播，导致大规模损失。几十年来，该行业一直依赖抗生素来对抗这些感染，但这种方法付出了沉重的代价。这些药物的过度使用培育出了具有抗药性的细菌，威胁着环境和人类健康，同时也破坏了生活在鱼体内的天然益生微生物。为了寻找一条更安全的道路，科学家们正转向益生菌——即通过添加到饲料中，可以挤走坏细菌并增强鱼类自身防御能力的活体微生物。挑战在于找到合适的微生物：它既要足够强韧，以在鱼类艰难的消化系统中生存；又要足够强大，以抵御病原体；还要对它旨在保护的动物完全安全。
来自突尼斯和西班牙的研究人员决定从一个意想不到的地方寻找答案来解决这个难题：地中海的一种平鱼——野生普通鳎星鱼（common sole）的皮肤和肠道。他们没有靠猜测哪些细菌可能有效，而是从这些野生鱼类中采集样本，并开始了一套严格的筛选程序。他们从这些野生鱼的粘液和肠道中分离出了87种不同的细菌菌株。从这个庞大的群体中，他们将目标缩小到八种表现出能够对抗多种危险鱼类病原体的菌株。随后，这八个候选菌株接受了一系列旨在衡量其用途和安全性的严苛测试。科学家们观察了这些细菌粘附鱼类组织的程度、它们产生消化酶的效率，以及它们是否能干扰细菌用于协调攻击的化学信号。至关重要的是，他们还检查了任何危险迹象，例如破坏红细胞的能力或是否携带致病基因。
为了理清这些如山般的资料，团队开发了一套评分系统，将每项正面特性与每项潜在风险进行权衡。他们为有益行为（如对粘液的强力粘附或分解细菌毒素的能力）加分，并为任何安全隐患减分。这种方法使他们能够在一张地图上直观地展示每种菌株的表现，从而揭示出一位明确的获胜者。其中一种被鉴定为 Bacillus velezensis SM6 的菌株脱颖而出。它通过结合对疾病的广谱保护能力和卓越的粘附鱼类表面能力，获得了最高分。在实验室测试中，这种细菌表现出 78.28% 的疏水性（即排斥水的特性），这有助于它粘附在鱼类的肠道内壁。它还表现出 92% 的自我聚集能力，这一特性有助于它定植肠道并挤走入侵者。
这位顶级候选者的安全概况与其战斗能力一样令人印象深刻。虽然其他菌株显示出潜在危害的迹象，例如破坏血细胞或携带毒力基因，但 Bacillus veлезensis SM6 却非常“干净”。它没有显示出任何毒性迹象，不携带已知的致病基因，并且对常用抗生素保持敏感，这意味着它不会导致日益严重的耐药性问题。为了证实这些发现，研究人员采取了最后一步：他们将这种细菌注射到欧洲鲈鱼体内。在十天的时间里，鱼类没有表现出任何疾病迹象、死亡现象或身体异常。这些细菌没有伤害鱼类，证明了该菌株在活体动物中使用是安全的。
研究结论指出，Bacillus velezensis SM6 代表了可持续鱼类养殖未来极具前景的候选者。通过使用一种仔细平衡功能表现与严格安全检查的方法，研究人员发现了一种可以取代有害抗生素的微生物。这种从野生鳎星鱼中分离出的细菌，具有在保护养殖鱼类免受疾病侵害的同时，保持水生生态系统健康的潜力。这项工作表明，最好的益生菌可能并非来自实验室，而是来自鱼类生活的自然生态系统，为水产养殖最持久的问题之一提供了自然解决方案。虽然仍需进一步研究来测试其在大规模养殖作业中的有效性，但这一发现标志着迈向更安全、更可持续地喂养全球增长人口的重要一步。
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