一种新型裂解性噬菌体在控制乳制品中产肠毒素大肠杆菌方面的应用

研究人员从牛粪样本中成功分离出一种新型大肠杆菌噬菌体EC BD。经透射电子显微镜观察，其形态学特征表明属于肌尾噬菌体科（Myoviridae）。通过效率测定和扫描电镜分析，该噬菌体展现出强大的裂解活性，具有较大的爆发量和较短的潜伏期。

图1 噬菌体电镜图观察

全基因组数据分析显示，EC BD 噬菌体倾向于完全裂解，且不携带毒素、毒力和抗生素抗性基因，这为其在食品安全应用中的安全性提供了有力保障。系统发育分析发现，其受体结合蛋白与 16 种肠杆菌噬菌体有 74 - 100%的相似性，表明其宿主范围广泛。该噬菌体基因组包含 262 个开放阅读框（ORFs），其中 107 个呈现独特模式，此外，tRNA 基因的存在有助于其快速复制和高度稳定。比较基因组分析进一步确定 EC BD 噬菌体是 Duplodnaviria 属和肌尾噬菌体科的新成员。

图2 噬菌体基因组序列比对

在实际应用方面，研究人员将 EC BD 噬菌体应用于被 ETEC 菌株污染的牛奶、奶酪和印度奶豆腐等乳制品基质中。在低温（4°C）储存条件下，经过 6 天的处理，牛奶中 ETEC 菌株数量显著降低了 4.8 - 6.0 log CFU/mL，奶酪样本中降低了 4.9 - 5.8 log CFU/mL，印度奶豆腐样本中也有 4 - 5.1 log CFU/mL 的减少。在牛奶和奶酪等液态和半固态乳制品中，该噬菌体成功实现了对三种 ETEC 菌株的完全清除，而在印度奶豆腐中虽未完全根除，但也有显著的抑制效果。

图3 新型噬菌体对大肠杆菌H-10407菌株的裂解效果

传统的控制食品中病原体的物理和化学方法存在诸多弊端，如可能在食品中残留有毒物质，影响食品安全。相比之下，噬菌体作为一种生物防治手段，具有特异性强、对环境友好等优势。EC BD 噬菌体的出现，为解决乳制品中 ETEC 污染问题提供了一种可持续的、经济有效的新途径。

不过，目前的研究仍存在一定的局限性。例如，噬菌体在复杂食品基质中的作用机制尚未完全明确，未来还需要进一步深入研究噬菌体与细菌在不同食品基质中的相互作用细节，以优化其应用效果，推动噬菌体在食品安全领域的广泛应用，保障消费者的健康。

参考文献：Chahar M, Rana A, Gupta VK, Singh A, Singh N. Application of a novel lytic phage to control enterotoxigenic Escherichia coli in dairy food matrices. Int J Food Microbiol. 2025 Jan 2;426:110924. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2024.110924. Epub 2024 Sep 27. PMID: 39348785.