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微生物发酵是相互作用的物种集体活动的结果，这些物种的相对丰度、代谢功能及其所受的环境约束均随时间不断变化。水开菲尔为研究多物种群落如何在发酵过程中协调其代谢活动提供了一个易于实验操控的模型。在本研究中，我们结合时间分辨的群落分析、理化指标测定、代谢物定量及受控共培养试验，表征了一个共检出19种微生物的水开菲尔联合体的动态变化。结果表明，水开菲尔发酵不能简单地描述为各自独立发挥作用的微生物类群的依次演替。相反，该群落在发酵约20小时后，其整体代谢发生了可重复的重组。这一转变标志着发酵过程由以可溶性糖和乙醇积累为特征的早期阶段，转向以糖消耗和乳酸生成增强为主导的后期阶段。受控相互作用试验进一步表明，细菌伙伴能够改变酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的碳源利用行为，凸显了种间相互作用重塑联合体内代谢表型的能力。综上，这些结果支持从生态学视角理解水开菲尔发酵，即群落整体的代谢重组源于微生物相互作用、资源可用性与环境变化之间的共同作用。
alexandra.joubert{at}mnhn.fr
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摘要
微生物发酵源于相互作用物种的集体活动；这些物种的相对丰度、代谢功能和环境约束会随时间不断变化。水开菲尔为研究多物种群落在发酵过程中如何协调其代谢活动提供了一个易于研究的模型。在本研究中，我们结合时间分辨的群落分析、理化测量、代谢物定量和受控共培养实验，表征了一个由检测到的19种微生物组成的水开菲尔联合群落的动态变化。结果表明，将水开菲尔发酵简单描述为彼此独立活动的微生物类群依次更替，并不充分。相反，在发酵约20小时后，群落的整体代谢会发生可重复的重组。这一转变标志着发酵从早期阶段（可溶性糖和乙醇不断积累）转向后期阶段（糖消耗增强、乳酸生成占主导）。受控相互作用实验进一步表明，细菌伙伴能够改变酿酒酵母的碳源利用行为，凸显了种间相互作用重塑联合群落内代谢表型的能力。总之，这些结果支持一种生态学视角：水开菲尔发酵中的群落整体代谢重组，是微生物相互作用、资源可用性和环境变化共同作用的结果。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJEB105405/
资助方信息（已声明）
Agence Nationale de la
研究，
，ANR-23-SSRP-0012-01
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有，作者／资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本预印本依据
CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供
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发布于2026年10月12日。
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代谢重组塑造水开菲尔微生物群落的动态变化
Marine
Chambeaudie
，
Delphine
Maze
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Marie
Cariou
，
Evelyne
Duvernois-Berthet
，
Julien
Mozziconacci
，
Ekaterina
Tulaeva
，
Mathilde
Courel
，
Emmanuelle
Delagoutte
，
Fernando
Lopes
，
Christophe
Lavelle
，
Jean-Baptiste
Boule
，
Alexandra
Joubert
bioRxiv
2026.10.09.757983；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.09.757983
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关键词：水开菲尔发酵 · 微生物群落动态 · 代谢重组 · 种间相互作用 · 碳源利用 · 乳酸生成
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.09.757983v1?rss=1