研究人员在《科学前沿》(Frontiers in Science)上发表了“农业食品系统微生物组”图谱，全面揭示了微生物如何支撑我们的食物系统，并提出了阻止微生物衰退的策略。该图谱整合了食品系统各个环节的微生物数据，展示了如何恢复和保护日益减少的微生物组，以促进人类和地球的健康。

微生物群落多样且平衡时，能够保障食物安全、营养和可持续性，并维护地球健康。然而，当前这些微生物网络的质量正在整个系统中下降，表现为抗生素耐药性上升、作物减产、土壤和水体微生物多样性丧失以及食物腐败增加。研究人员指出，高度加工的饮食、气候危机、集约化农业、抗生素和化肥的过度使用以及污染是造成这一状况的主要原因。

图谱作者、Teagasc食品研究中心的Paula Fernández-Gómez博士表示，微生物健康状况的下降直接影响了人类和地球的健康，表现为食物质量和供应量的下降，以及动植物慢性疾病的增加。为了解决这一问题，研究人员关注了支撑食品系统的隐藏微生物群落，并整合成一张图谱，识别出微生物网络崩溃的位置，阐明了益生菌、微生物菌群或生物肥料等针对性干预措施可能发挥最大作用的环节。

资深作者保罗·科特教授强调，各方需在食品系统的每个环节做出对微生物友好的选择。图谱展示了消费者、农业创新者、监管者、教育工作者和科学家如何携手合作，保护和恢复这些隐蔽的微生物网络。具体而言，日常消费者应选择新鲜、加工程度最低、本地生产的食品，并支持微生物友好型政策;行业应扩大基于微生物的创新;监管机构应建立安全有效的微生物组干预措施框架;教育者和传播者应提高人们对微生物组科学的认识;科学家则应加深对微生物组功能的理解。

图谱还确定了基于微生物组的解决方案可改善食品生产系统的多个领域，如将微生物应用于农作物以抵御盐分、干旱和病原体，利用细菌生产更高质量的动物饲料，以及在动物饮食中添加益生菌以改善健康等。其中一些方法已投入使用，如酵母可减少草莓采后腐烂，细菌可帮助沙漠作物增强环境压力抵御能力。

论文合著者Tanja Kostic博士指出，健康的微生物网络是生存的基础，推动着营养循环、粮食生产、抗病能力和环境恢复力。然而，气候变化和人类活动如抗生素和杀虫剂的过度使用正在破坏微生物群落的动态和相互作用，导致一系列问题。

研究人员还强调，阐明微生物组成分的功能作用仍是一个挑战，组学数据应与合成生物学、高通量筛选和有针对性的实验方法相结合，以验证微生物组的功能，推动农业食品系统的可持续发展。

更多信息： 利用农业食品系统微生物组促进可持续发展和人类健康，《科学前沿》(2025)。