结果文件解读
本工具提交后，每个MAG会生成一个独立文件夹（如MAG.C3.5/、MAG.T11.1/等），包含该MAG的FBA分析结果。同时在结果根目录下会产出跨MAG合并的批量分析结果文件。
文件结构概览
输出目录/
├── MAG.C3.5/ # 单个MAG结果文件夹
│ ├── nonzero_flux.xls # 非零通量反应
│ ├── flux_results.xls # 全部反应通量
│ ├── MAG.C3.5_flux_filtered_nodes.xls # 网络节点信息
│ ├── MAG.C3.5_flux_filtered_edges.xls # 网络边信息
│ ├── MAG.C3.5_flux_filtered_network.svg # 代谢网络图
│ └── visualization.html # Escher通路图
├── MAG.T11.1/ # 另一个MAG结果文件夹
│ └── ...
├── merged_flux.xls # 多MAG通量合并表
├── carbon_sources_flux.xls # 碳源交换反应通量
├── carbon_sources_utilization_normalized.xls # 碳源标准化消耗量
├── carbon_sources_utilization_heatmap.svg # 碳源消耗热图
├── trace_elements_flux.xls # 微量元素交换反应通量
├── trace_elements_utilization_normalized.xls # 微量元素标准化消耗量
└── trace_elements_utilization_heatmap.svg # 微量元素消耗热图
一、单个MAG的结果文件（MAG.*/ 子目录）
1. nonzero_flux.xls
该文件包含该MAG模型中所有非零通量的代谢反应及其相关信息：
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| reaction_id | 反应唯一标识符 |
| reaction_name | 反应名称 |
| flux | 计算得到的通量值（正值表示生成，负值表示消耗） |
| lower_bound | 通量下限约束 |
| upper_bound | 通量上限约束 |
首先检查生长速率(Growth reaction flux)，这是FBA优化的主要目标，值越高表示生长条件越有利。
EX_开头的交换反应解读
EX_前缀表示交换反应(exchange reactions)，反映细胞与环境之间的代谢物交换：
- 负通量值：表示细胞从培养基中摄取该化合物（底物消耗）
- 正通量值：表示细胞向培养基分泌该化合物（产物生成）
- 通量大小：反映该化合物对细胞生长的重要程度，绝对值越大表示需求/产量越高
对于培养基设计意义：这些数据可用于优化培养基配方：
- 识别必需营养物：高摄取通量的化合物是细胞生长的关键底物
- 排除非必需成分：零通量的化合物可从培养基中移除
- 优化浓度比例：根据通量大小调整各成分比例
- 预测产物分泌：正通量化合物可能是潜在的代谢产物
- 理解营养偏好：不同底物的消耗速率反映细胞的营养利用策略
- 设计最小培养基：仅包含高摄取通量的化合物
示例：EX_3gmp_e (-380.57) 表示细胞大量消耗3gmp，应在培养基中提供充足供应；EX_udcpp_e (-8.43) 表示中等消耗；EX_ura_e (-3.71) 表示少量消耗。
示例数据：
reaction_id reaction_name flux lower_bound upper_bound
0 Growth Biomass reaction 84.279123 0.0 1000.0
1 EX_3gmp_e EX_3gmp_e -380.571141 -1000.0 1000.0
2 EX_2obut_e EX_2obut_e -24.485529 -1000.0 1000.0
3 EX_ura_e EX_ura_e -3.708619 -1000.0 1000.0
4 EX_udcpp_e EX_udcpp_e -8.427912 -1000.0 1000.0
2. flux_results.xls
该文件包含模型中所有代谢反应的通量分布结果（含零通量反应）：
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| reaction_id | 反应唯一标识符 |
| reaction_name | 反应名称 |
| flux | 计算得到的通量值 |
| lower_bound | 通量下限约束 |
| upper_bound | 通量上限约束 |
示例数据：
reaction_id reaction_name flux lower_bound upper_bound
0 Growth Biomass reaction 84.279123 0.0 1000.0
1 EX_3mb_e EX_3mb_e 0.000000 -1000.0 1000.0
2 EX_3h4atb_e EX_3h4atb_e 0.000000 -1000.0 1000.0
3 EX_3gmp_e EX_3gmp_e -380.571141 -1000.0 1000.0
4 EX_3cmp_e EX_3cmp_e 0.000000 -1000.0 1000.0
3. MAG.*_flux_filtered_nodes.xls
该文件包含代谢网络中的节点（代谢物）信息：
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| id | 代谢物唯一标识符 |
| name | 代谢物名称 |
| compartment | 代谢物所在区室（C_c:胞质, C_p:周质空间, C_e:细胞外环境） |
| degree | 连接度（该代谢物参与的反应数量，反映其重要性） |
示例数据：
id name compartment degree
0 M_na1_c Sodium C_c 6
1 M_dhf_c 7,8-Dihydrofolate C_c 5
2 M_oaa_c Oxaloacetate C_c 4
3 M_thr__L_e L-Threonine C_e 2
4 M_2obut_p 2-Oxobutanoate C_p 3
解读指南：
- 高degree值代谢物（如M_na1_c, degree=6）是代谢网络中的关键枢纽
- 区室信息帮助理解代谢物的空间分布
- 细胞外代谢物（C_e）反映培养基成分需求
4. MAG.*_flux_filtered_edges.xls
该文件包含代谢网络中的边（反应）信息：
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| source | 源代谢物ID(反应底物) |
| target | 目标代谢物ID(反应产物) |
| reaction | 反应ID |
| reaction_name | 反应名称 |
| reversible | 反应是否可逆 |
| flux | 通量值 |
示例数据：
source target reaction reaction_name reversible flux
0 M_na1_c M_h_p R_NADHNQR NADH: quinone oxidoreductas, NQR-type False 908.431577
1 M_na1_c M_nad_c R_NADHNQR NADH: quinone oxidoreductas, NQR-type False 908.431577
2 M_na1_c M_q8h2_c R_NADHNQR NADH: quinone oxidoreductas, NQR-type False 908.431577
3 M_dhf_c M_thf_c R_DHFR2i Dihydrofolate reductase (NAD+) False 0.056383
4 M_dhf_c M_nad_c R_DHFR2i Dihydrofolate reductase (NAD+) False 0.056383
解读指南：
- 每条边表示一个代谢反应连接两个代谢物
- 高通量反应（如R_NADHNQR, flux=908）是代谢网络中的主要通量路径
- 不可逆反应（reversible=False）是代谢网络中的单向步骤
5. MAG.*_flux_filtered_network.svg
代谢网络可视化图，展示主要代谢反应及其通量：
解读说明：
- 节点：表示代谢物，颜色区分不同细胞区室（C_c: 胞质, C_p: 周质空间, C_e: 细胞外环境）
- 边：表示代谢反应，红色边表示正向通量（产物生成），绿色边表示负向通量（底物消耗）
- 标注：仅显示连接度最高的代谢物名称，避免图像过于拥挤
6. visualization.html
Escher通路图可视化文件，展示特定代谢通路中的通量分布：
解读说明：
- 该交互式HTML文件使用Escher工具生成，展示预定义代谢通路模板中的通量分布
- 图中箭头表示代谢反应方向，颜色表示通量大小和方向：
- 红色：正向通量（产物生成）
- 绿色：负向通量（底物消耗）
- 灰色：零通量
注意：图中套用的是研究透彻的其它物种的通路图（如E. coli核心代谢），不一定完全适合该MAG，请谨慎解读结果图
二、多MAG批量合并结果文件（输出根目录）
当同时提交多个MAG进行FBA分析时，工具会自动合并各MAG的通量结果，并生成跨MAG的比较分析文件，便于横向比较不同MAG的代谢能力差异。
7. merged_flux.xls
将所有MAG的非零通量反应合并为一个宽表，每一行为一个代谢反应，每一列为一个MAG的通量值。
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| reaction_id | 反应唯一标识符（行名） |
| MAG.C3.5 / MAG.T11.1 / ... | 各MAG在该反应上的通量值，0表示该反应在该MAG中无通量或不存在 |
| reaction_name | 反应名称 |
示例数据：
reaction_id MAG.C3.5 MAG.T11.1 MAG.T11.11 ... MAG.T13.17 reaction_name
1P2CBXLCYCL 0.0 0.0 0.0 ... 199.08 1 Pyrroline 2 carboxylate cyclation
1P2CBXLR 0.0 0.0 0.0 ... 199.08 Delta1 piperideine 2 carboxylate reductase
25DKGLCNt2rpp 0.0 0.0 0.0 ... 0.0 2 5 diketo D gluconate transport ...
Growth 34.4162 40.2430 32.4445 ... 23.99 Biomass reaction
解读指南：
- 可用于比较不同MAG的代谢能力：横向对比Growth行的通量值，比较不同MAG在相同培养基条件下的预测生长速率
- 识别共享和特有代谢反应：若某反应在多个MAG中均有非零通量（值不为0），说明该反应是保守的代谢活动；若仅特定MAG有通量，可能是该MAG特有的代谢功能
- 筛选关键代谢途径：关注在大多数MAG中通量较高的反应，这些通常为核心代谢反应
- 该文件数据量较大，建议使用Excel或R语言进行进一步分析
8. carbon_sources_flux.xls / trace_elements_flux.xls
这两个文件分别展示所有MAG在碳源和微量元素交换反应上的通量值。格式为宽表，每行一种碳源/微量元素，每列一个MAG。最后一列（description）包含交换反应ID和代谢物名称的对应关系。
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| standard_name | 碳源/元素的标准化名称 |
| MAG.C3.5 / MAG.T11.1 / ... | 各MAG对该碳源/元素的交换通量。负值表示摄取（消耗），正值表示分泌 |
| description | 交换反应ID和代谢物名称的映射（如 EX_ac_e|Acetate） |
示例数据 (carbon_sources_flux.xls)：
standard_name MAG.C3.5 MAG.T11.1 ... MAG.T13.17 description
Acetate 0.0 0.0 ... 0.0 EX_ac_e|Acetate
AMP -7.0235 -9.6766 ... -10.0 EX_amp_e|AMP C10H12N5O7P
L-Arginine -10.0 -10.0 ... -10.0 EX_arg__L_e|L-Arginine
解读指南：
- 碳源利用偏好：负值绝对值越大，说明该MAG对该碳源的消耗越多，可判断不同MAG的碳源利用偏好
- 交叉喂养(Cross-feeding)关系：若某MAG对某代谢物为正值（分泌），而另一MAG为负值（摄取），可能暗示两者间存在营养互作关系
- 微量元素需求：trace_elements_flux.xls 中负值表示MAG需要摄取的微量元素，用于评估不同MAG的矿质营养需求差异
- 这些文件是后续热图可视化的原始数据来源
9. carbon_sources_utilization_normalized.xls / trace_elements_utilization_normalized.xls
对应上述通量文件的标准化版本。标准化步骤为：正值（分泌）置零 → 取绝对值 → 加1 → ln对数 → 除以整个矩阵最大值。标准化后的值落在 [0, 1] 区间，消除了MAG间绝对通量规模的差异，更便于比较相对利用量。
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| standard_name | 碳源/元素的标准化名称 |
| MAG.C3.5 / MAG.T11.1 / ... | 标准化后的消耗强度，0表示不消耗，越接近1表示相对消耗量越大 |
| description | 交换反应ID和代谢物名称的映射 |
解读指南：标准化值消除了不同MAG代谢网络规模差异的影响，使不同MAG的碳源/微量元素利用模式可以直接比较。与未标准化的通量文件搭配使用，可获得绝对量和相对量的完整视角。
10. carbon_sources_utilization_heatmap.svg / trace_elements_utilization_heatmap.svg
基于标准化消耗数据生成的热图，直观展示各MAG对碳源和微量元素的相对利用量：
解读说明：
- 行：不同碳源或微量元素
- 列：不同MAG
- 颜色深浅：标准化处理后的消耗强度。颜色越深（越红），表示该MAG对该碳源/元素的相对消耗量越大
解读指南：
- 碳源利用策略差异：不同MAG可能偏好利用不同类型的碳源（如有的偏好糖类，有的偏好氨基酸类），反应了各自的生态位分化，可指导设计选择性培养基
- 微量元素需求：trace_elements_utilization_heatmap.svg可揭示不同MAG对特定微量元素（如铁、钙、锰等）的差异需求，对培养基优化具有指导意义