文摘
微生物是微生物生活在集合的名称或在另一个有机体。人类微生物组收到了大量的关注,但事实上一切生物主机一个社区的微生物,可以更加有用、重要有时是有害的。在这项研究中,我们研究了金枪鱼的微生物来识别特定的填充它的细菌和微生物是否根据不同类型的金枪鱼,它生活在海洋或器官。我们发现肠道微生物组根据不同物种由于食习惯,而皮肤微生物组根据不同环境和周围的海水中的细菌有关。引起食物中毒的细菌在人类集中在肠道和肝脏的金枪鱼,强调消除器官的重要性之前使用这条鱼,它是世界上人们吃得最多的国家之一。
微生物的秘密世界
虽然细菌有一个坏名声的生物,让我们生病了,我们现在知道,细菌对人类健康至关重要,其他动物的健康,在和大海。肉眼看不见,细菌在肠道,嘴,鼻子,肺,肾,肝,甚至表面的皮肤!虽然这是事实,一些细菌可以引起疾病,许多人非常有用,如果不是必要的,他们活的生物体或消化与角色,免疫系统,行为,和更多1]。所有这些细菌,与其他微生物如病毒,古生菌(原始的单细胞生物)和真菌,所谓的微生物组,这意味着“小社区生活。”
微生物在近年来获得了广泛的关注。科学家们开始明白有机体不仅是一个个体,而是一个复杂的社会有机体。研究动物的微生物是有趣的有几个原因。首先,它教我们关于微生物他们都很小,但无限有趣,与其他生物的相互作用。第二,研究微生物允许我们识别微生物的人类吃的动物是危险的包含这些微生物。这就是为什么研究人员跟踪微生物的存在的动物包括鱼类,最终在我们的盘子。
仍有许多谜团。例如,所有生物都有自己的特定微生物吗?有机体有相同的细菌到处都在它的身体吗?男性和女性之间的微生物不同吗?和微生物是否取决于动物住在哪里?我们想要回答这些问题,我们的研究在一个海洋的顶级predators-one,人类大量消耗:金枪鱼!
在世界各地的许多沿海国家,金枪鱼是一个主要的收入来源和食物。有时金枪鱼可以给人类食物中毒,引起细菌的存在产生有害化合物等组胺在人类身上,引起不愉快的反应(2]。理解这些细菌生活在金枪鱼和他们如何导致组胺建立在鱼的肉是阻止人们生病的第一步。
金枪鱼微生物解开的奥秘,我们集中在两个物种中最广泛消费:黄鳍金枪鱼和鲣鱼。而生物体的微生物组包含多种类型的微生物,我们的研究只关注了一个类型:细菌。
时间去钓鱼!
首先,我们需要鱼。所以我们出去与当地专业渔民和48箭鱼和黄鳍金枪鱼在象牙海岸附近海域(大西洋)和留尼汪岛(印度洋)(图1)。我们的目的是检查细菌生活在金枪鱼的皮肤和两个重要器官:肠道和肝脏。这些器官都参与消化,但肝脏还执行其他功能,如去除血液中的毒素,产生许多化学物质对健康至关重要。鱼被抓后,震惊(减压)和死亡,我们擦洗他们收集mucus-fish皮肤覆盖着一层粘液,保护鱼从外部环境。鱼被保存在冰,直到我们可以回到实验室。
- 图1——我们研究的不同方法的步骤,从抽样两大洋的金枪鱼,鉴定DNA测序的细菌生活在他们的皮肤,肠道和肝脏。
在实验室里,我们解剖金枪鱼删除消化道,收集肠道内容,割掉一小块肝脏我们可以寻找微生物的存在。的渔民然后把肉卖给当地市场或用来养家糊口。金枪鱼是一种宝贵的资源,不浪费!我们在海上航行时,我们也海水样本我们可以比较与我们的金枪鱼水中的细菌样本,看看细菌传染给他们住在鱼的水。
由于微生物很小,必须使用先进的技术来识别他们的存在。检查哪些类型的细菌存在于皮肤、肠道、肝脏,和海水样本,我们看着细菌DNA,其中包含所有的细菌的遗传信息。首先,我们对待组织样本的化学物质去除细菌细胞的DNA。然后我们把机器称为音序器的DNA,可以阅读遗传信息的条形码。然后我们将我们的DNA样本与细菌的DNA数据库,这允许我们确定哪些类型的细菌存在于我们的样品(图1)。
大量的细菌
我们发现金枪鱼的皮肤中含有超过2000种不同的细菌species-maybe不是你想听的如果你喜欢金枪鱼!金枪鱼肠道大约有800种。我们被这个发现并不感到惊讶,因为这种多样性之前所示人类和其他动物。记住,许多细菌是完全无害的。然而,我们不知道会发生什么在肝脏。我们惊奇地发现大约有800种细菌在肝脏!这些结果非常有趣,因为他们显示,如皮肤和肠道,肝脏是一个重要的储集体内的细菌。这在金枪鱼从未被观察到。
我们还发现,每个器官主持细菌并没有出现在其他器官(图2)。似乎这些细菌的不同人群参与的特定功能organ-helping肠道消化食物,肝脏排除体内的废物,和皮肤作为一个保护盾。
- 图2 -表示住在肠道细菌的多样性,肝脏和皮肤的金枪鱼,有些是常见的所有三个,其他特定于每个器官。
我们还发现,一些种类的细菌,在所有三个器官,这表明某些微生物可以从一个器官转移到另一个。对肠道和肝脏这并不奇怪,因为他们是通过循环系统连接。几个类型的细菌中发现的海水样本也发现在鱼皮,告诉我们某些细菌表面的水可以生活在海洋动物。
比较科学是极其重要的。这就是为什么我们测试了两种金枪鱼(包括男性和女性),从两个大洋,加上海水样本来自海洋。数据让我们看看两个金枪鱼物种,箭鱼和黄鳍金枪鱼,共享相同的微生物,如果微生物变化取决于鱼住在哪里,以及是否性别与不同的微生物。
真正重要的微生物吗?
比较我们的数据揭示了一些有趣的发现(图3)。首先,我们发现的微生物之间没有区别男性和女性的金枪鱼的物种,在海洋。事实上,只有少数女性和男性之间的差异金枪鱼:他们看起来一样,吃同样的食物,住在同一个地方,基本上有相同的生活方式。所以微生物并不真正关心性别!
- 图3 -比较的金枪鱼肠道细菌群落,皮肤和肝脏微生物根据性、物种和采样站点。
- 绿色勾表示差异显著,而红十字会表示没有区别。
我们观察不同的微生物,当我们仔细观察每个器官:例如,箭鱼的肠道微生物和黄鳍金枪鱼非常不同。这是有意义的,因为这两个物种完全不同的生活方式。黄鳍金枪鱼可以长到2米(6.5英尺)长时间箭鱼的一半大小,所以黄鳍金枪鱼可以游泳更深的海洋中找到更多类型的猎物。鲣鱼保持接近海面,食物的选择更多样化。肠道微生物组没有差异黄鳍金枪鱼(或箭鱼)生活在大西洋和那些生活在印度洋,所以我们可以得出结论,肠道微生物组更多的取决于鱼吃鱼住在哪里。
当我们看皮肤,相反的是真的:箭鱼和黄鳍金枪鱼有相同的皮肤微生物,但有巨大的鱼夹在两大洋之间的差异。鱼的皮肤直接接触海水,它充当动物及其环境之间的“交流区”。这告诉我们,细菌生活在金枪鱼的皮肤比它们更依赖于外部条件在包含它们的生物。这证实了皮肤微生物样本共享许多细菌物种海水样本。为皮肤微生物,只有位置很重要!
在肝脏,情况更复杂,没有观察到明显的趋势。看来,海洋和物种影响细菌生活在肝脏,但需要更多的研究来解决这个谜。
确定有害细菌
因此,我们的研究告诉我们什么能够致人食物中毒的细菌吗?正如我们提到的,一些细菌能产生一种叫组胺的化合物。组胺生产是有限的食物储存在低温时,但如果鱼不新鲜或没有保持足够冷,吃它会导致组胺中毒。这可能导致皮疹、呕吐和腹泻,在最极端的情况下,它甚至可以需要住院治疗。组胺是不被用几乎是坚不可摧的。所以,我们发现有害,histamine-producing金枪鱼我们研究细菌?实际上,我们所做的,他们特别丰富和多样化的肠道和肝脏的金枪鱼。除了养鱼冷,这就是为什么它是非常重要的去除鱼的内脏在烹饪和吃它们的肉!
结论
我们的研究证实研究的结果在其他动物微生物存在于一切生物,包括那些在海里,微生物可以有一个大impact-sometimes积极,有时他们相互作用及其对动物。DNA测序等新技术使科学家识别微生物存在于微生物和更好的理解他们的重要作用。
几千年来,人们一直试图理解这个世界,发现未知的环境中,物种,现象。就像我们的祖先之前我们分析和研究他们的世界,今天的研究人员有一个巨大的新的微生物的世界探索一个领域的研究才刚刚开始。揭示微生物仍有许多秘密。
术语表
细菌:↑微生物存在地球上几乎无处不在。一些是危险的,会引起感染,但其他人是必不可少的分类——比如,肠道细菌帮助消化食物。
微生物:↑有机体太小了,无法用肉眼看到。微生物,包括细菌、病毒、古菌和真菌,是地球上最丰富的生物,并发现了黄金比例的空气,水,和相关的所有生物。
古生菌:↑微小的单细胞生物,通常发现在极端环境中。古生菌最初被认为是细菌,因为他们有许多共同特点,但他们现在认为是另一个领域的生活。
微生物组:↑一个社区的微生物出现在一个活的有机体。我们的研究集中在细菌,所以我们使用“微生物”仅指细菌在一个器官。
组胺:↑某些细菌产生的一种化学物质在金枪鱼和其他鱼。摄入组胺可引起人体过敏反应,症状包括腹泻、呕吐、发红、发痒、发热。
DNA:↑地球上每一个生物体中发现,DNA分子生物的遗传指令。分子序列的DNA是每个物种所特有的。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
原始的文章
↑Gadoin E。Desnues C。罗克·d 'Orbcastel E。布维耶,T。Auguet, T。Dagorn, L。,等。2022。热带金枪鱼捕鱼的微生物。微生物生态。doi: 10.1007 / s00248 - 022 - 02096 - 4
引用
[1]↑曹,i和布拉斯m . j . 2012。人类微生物组:在健康和疾病的接口。Nat,启麝猫。13:260 - 70。doi: 10.1038 / nrg3182
[2]↑亨格福特,j . m . 2010。鲭亚目的中毒:审查。Toxicon56:231-43。doi: 10.1016 / j.toxicon.2010.02.006