近年来，在微生物组学、合成生物学、化学生物学等前沿技术的推动下，肠道微生物的次级代谢产物受到了广泛关注。这些微生物衍生的活性小分子，如抗生素、抗氧化剂和抗炎化合物，在调节肠道微环境、维护人类健康、防治疾病方面发挥着至关重要的作用。随着科学技术的进步，特别是在合成生物学和微生物组学领域，研究人员开始探索如何利用这些微生物产生的次级代谢产物来开发新的治疗方法。
本研究首先通过对477个蜜蜂肠道微生物基因组系统性分析，发现了700余种全新构型的次级代谢产物合成基因簇（BGCs），主要包含了核糖体肽（RiPP）、非核糖体肽（NRP）、芳基多烯（Aryl polyene）等化合物种类。这些次级代谢产物基因簇，特别是核糖体肽类物质，在不同地域肠道样品中的组成具有显著差异。进一步分析发现，肠道核心菌Gilliamella apis能够分泌一种新型核糖体肽，该天然产物对致病菌表现出显著的抑制作用。通过基因组+质谱数据联合分析（Spectrometry-guided Genome Mining），发现了一段由10个氨基酸组成的活性核心肽段。
这一研究揭示了肠道菌群新型天然产物的合成潜力，为未来通过数据挖掘及生物合成发掘生物活性分子提供了基础，也为通过肠道菌群解决宿主健康问题提供了新的思路。
以上研究中国农业大学为第一完成单位，郑浩教授为通讯作者。食品学院博士生郎浩宇为第一作者。研究生刘雨文，段慧娟参与了相关工作。以上研究获得了中国农业大学人才培育发展支持计划、国家重点研发计划“合成生物学”重点专项、国家自然科学基金面上项目的资助。
2023年12月7日
来源：中国农业大学
