Science Bulletin | 张和平团队发布基于Web的综合乳酸菌基因组数据库-iLABdb

自古以来，乳酸菌发酵就在食物保存和制造过程中发挥着重要作用。在人类文明的漫长历史中，乳酸菌发酵在防止食物受有害微生物污染、延长食物保质期，以及提升食物的营养价值等方面，贡献了不可估量的价值，也为不同文化特色食品的产生提供了可能，因此，乳酸菌也被认为是人类文明发展史上不可忽视的重要组成部分。如今，乳酸菌已成为与人类生活密不可分的微生物，已在食品工业、医疗健康、农业和生态保护等多个领域得到了广泛应用。然而，尽管乳酸菌的应用价值被广泛认可，但由于其系统发育关系的复杂性以及菌株间的功能和代谢的巨大差异性，使得乳酸菌的系统研究和应用开发面临着巨大挑战。传统的实验方法难以满足对乳酸菌的深入研究和高效挖掘的需求，这大大限制了乳酸菌的开发利用效率。因此，全球学术界和产业界亟需收集并整合乳酸菌遗传资源，构建多样化的乳酸菌种质资源库。同时，借助前沿的生物信息学技术和先进的数据分析算法，建立一个能够高效挖掘乳酸菌资源的数据共享平台，以满足乳酸菌在不同领域研究和应用的需求，推动乳酸菌相关产业的进一步发展。

近日，内蒙古农业大学张和平团队在Science Bulletin发表了题为“The iLABdb: a web-based integrated lactic acid bacteria database”的文章，发布了基于Web的综合乳酸菌基因组数据库——iLABdb（https://www.imhpc.com/iLABdb）。

该数据库整合了超过62,000个乳酸菌基因组及相关元数据，包括超过11,000个新测序的乳酸菌基因组，涵盖了多种地理和宿主背景，不仅提供了从菌株到全基因组的全面信息，如分类学划分、地理和宿主来源及生物合成潜能等，还收录了益生乳酸菌临床干预的研究文献，使研究人员能更准确地识别菌株的遗传背景，直观地探索乳酸菌基因组中的关键功能区域，高效地分析乳酸菌的功能特性和潜在应用价值。

iLABdb数据库特色之处如下：

（1）iLABdb集成了来自NCBI、UHGG、HumGut、GTDB等多个数据库，和多种宏基因组数据集（包括食物、反刍动物、小鼠和鸡的宏基因组数据集）中的86,318个乳酸菌基因组，以及内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室新测序的11,678株乳酸菌的基因组及元数据信息。经过严格的质控和去冗余处理后，最终纳入62,900个非冗余乳酸菌基因组，包含1156个物种，超过1.2亿个基因和330万个基因家族。iLABdb中的基因组来自全球101个国家和地区，覆盖六大洲。为推动乳酸菌科学循证，iLABdb还纳入了人工收集并验证的1054项临床益生乳酸菌干预研究。

（2）iLABdb是一个用户友好的平台，使用户能够轻松浏览、可视化和访问乳酸菌的基因组信息。研究人员可以更准确地明确菌株的遗传背景，直观地了解乳酸菌基因组中的关键功能区域，高效地分析乳酸菌的功能特性和潜在应用价值。特设的“明星益生菌”专栏更是为乳酸菌研究增添了新的维度，展示了菌株经过严格筛选和科学验证的证据链，突显了“明星益生菌”的功能特性和应用潜力，为研究者和企业提供了重要参考。

（3）iLABdb为乳酸菌基因组的分析和共享提供了一个平台。研究人员可以将乳酸菌基因组序列上传至iLABdb数据库，以便快速实现乳酸菌的物种分类鉴定、生长速率、代谢基因簇、抗生素抗性基因和毒力因子等重要指标分析。iLABdb中的“数据提交”模块可允许用户向iLABdb提交包括乳酸菌基因组、明星乳酸菌菌株和临床研究数据等信息，为国内外乳酸菌研究机构和企业提供了一个重要的合作和交流平台，将不断促进国际技术交流和合作，推动乳酸菌相关产业技术创新和可持续发展。

乳酸菌作为与人类文明密切相关的微生物，其系统研究和应用开发对推动相关产业创新具有不可估量的价值。这一重大成果的发布，将为全球乳酸菌研究与产业发展揭开新的篇章，标志着我国在乳酸菌领域研究和应用方面迈入了新的里程碑。

该成果获国家重点研发计划、国家自然科学基金和内蒙古科技计划等项目的资助。内蒙古农业大学张和平教授为该文的通讯作者，内蒙古农业大学在站博士后靳昊、博士研究生马腾、海南大学陈琳为共同第一作者。