蜜蜂肠道微生物在代谢复杂多糖方面有分工

蜜蜂是无价的授粉者-植物世界的丘比特促进下一代开花植被中基因的重新混合。作为回报，蜜蜂吃了植物花蜜和花粉。花蜜是一种易于吸收的糖溶液。但是花粉包含植物细胞壁，其具有复杂的，称为果胶和半纤维素的多糖分支链。虽然这两种多糖可以产生糖单体，但只能借助特殊的细菌酶。蜜蜂依靠肠道菌群产生这些酶来分解多糖。但是科学家们确切地想知道微生物群落如何进行有益的新陈代谢：谁负责什么生化过程?

现在，一个国际研究人员团队已经确定了组成微生物的主要代谢作用，并将其发现发表在《美国国家科学院院刊》上。该团队着眼于蜜蜂和大黄蜂肠道微生物群之间共有的优势细菌进化枝。

研究人员发现，花粉的果胶和半纤维素主要是通过两个进化枝降解的：Gilliamella，主要存在于蜜蜂的回肠中，这种结构类似于人的小肠。双歧杆菌主要居住在直肠，回肠的下游，与人的大肠相似。两种细菌进化枝都可以代谢半纤维素和果胶。但是，两者在一定程度上具有专长。睫状菌主要降解果胶。但不是所有的应变Gilliamella能够分解果胶。另一方面，双歧杆菌菌株在糖苷水解酶中含量丰富，因此比Gilliamella更适合于分解半纤维素。但是并非所有双歧杆菌菌株都能进行这种代谢壮举。因此，对于两个进化枝，菌株的能力是可变的。

缩小，看来正在发生的是一种移动的盛宴，因为它穿过了蜜蜂的肠道而被解构了。早期，单糖可以被吸收，但是复杂的多糖(果胶和半纤维素)被进一步消化：首先，果胶主要由Gilliamella消化。然后是半纤维素，主要是双歧杆菌。这个过程是这些细菌群体的分工。但是为什么应变可变?作者认为原因可能是多糖降解酶被分泌出来。这就像给每个人一个叉子，即使它们懒得自己生产酶，所有菌株都可能挖掘出来。

作者感兴趣的另一个发现是，蜜蜂和大黄蜂中双歧杆菌菌株的进化分析表明，大黄蜂中的菌株通常缺乏分解半纤维素的能力。作者认为这可能与生活方式上的差异有关：蜜蜂需要足够的糖才能制成可以在冬天食用的蜂蜜。另一方面，大黄蜂不做蜂蜜。他们改为在冬天冬眠。因此，进化，它可能是有意义的是蜂蜜的蜜蜂有一个更有效的微生物收获所有的能量，他们可以。

这项研究的结果是通过许多体外和体内实验实现的，包括收集和分析蜜蜂肠道元基因组，这是在美国能源部联合基因组研究所的帮助下完成的。

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