广谱宿主沙门氏菌噬菌体vB_SenS_TUMS_E4的分离、表征及基因组分析

　　沙门氏菌是全球范围内常见的食源性病原体之一，尤其是沙门氏菌肠炎血清型和沙门氏菌鼠伤寒血清型是导致严重人畜共患病的主要病原体。随着抗生素的广泛使用，许多沙门氏菌菌株逐渐产生了抗生素耐药性，尤其是多重耐药菌株的出现，给公共卫生带来了严重威胁。因此，寻找替代抗生素的治疗方法变得尤为重要。噬菌体疗法作为一种新兴的治疗手段，近年来重新受到关注。噬菌体能够特异性地感染并裂解细菌，且不会对哺乳动物细胞产生危害，因此被认为是一种安全且有效的抗菌手段。

　　从家禽废水中分离出一种新型裂解性噬菌体vB_SenS_TUMS_E4(简称E4)，对其进行了全面的表征和基因组分析，评估了其在食品中作为生物控制剂的潜力。结果表明，E4噬菌体具有广谱宿主范围，能够有效感染多种沙门氏菌血清型，且在短时间内能够显著减少食品中的沙门氏菌数量。

　　噬菌体E4是从伊朗地区的家禽农场废水中分离得到的。通过透射电子显微镜(TEM)观察，E4噬菌体具有等距的头部(直径约82±2 nm)和非收缩性尾部(长度约150±5 nm)。E4噬菌体在双层层板琼脂上形成了直径约3-3.5 mm的透明圆形斑块，斑块周围有轻微的浑浊晕圈(图1)。这种晕圈的形成可能是由于噬菌体裂解宿主细胞后释放的内溶素所致。

　　图1(a)双层琼脂平板上 E4 的斑块 (b) E4 的透射电子显微照

　　E4噬菌体表现出广泛的宿主范围，能够感染多种沙门氏菌血清型，包括所有测试的能运动和非能运动的沙门氏菌菌株(如Salmonella pullorum)。然而，E4噬菌体无法感染其他革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，包括乳酸菌等正常菌群。这种宿主特异性使得E4噬菌体在治疗过程中不会破坏正常的微生态平衡，从而避免了二次感染的风险。E4噬菌体具有较短的潜伏期(约15分钟)和较大的裂解量(每个感染细胞产生约287个噬菌体颗粒)。此外，E4噬菌体在广泛的pH范围(3-9)和温度(40-70°C)条件下表现出较高的稳定性。这些特性使得E4噬菌体在食品加工和储存过程中能够保持其抗菌活性。研究选择了鸡胸肉、樱桃番茄、鹌鹑蛋壳和生菜作为实验对象。结果表明，E4噬菌体在4°C和25°C条件下均能在15分钟内完全消除食品中的沙门氏菌。这一结果表明，E4噬菌体在食品中具有快速且高效的抗菌能力，适合作为食品中的生物控制剂。

　　E4噬菌体具有较短的潜伏期、较大的裂解量以及在广泛pH和温度条件下的稳定性，适合用于食品中的生物控制。基因组分析表明，E4噬菌体不含有任何与溶原性、抗生素耐药性或毒力因子相关的基因，进一步证明了其在食品和医疗应用中的安全性。实验结果表明，E4噬菌体能够在短时间内有效消除食品中的沙门氏菌，表明其作为一种生物控制剂在食品工业中具有广阔的应用前景。

　　参考文献：Torkashvand, N., Kamyab, H., Shahverdi, A. R., Khoshayand, M. R., and Sepehrizadeh, Z. (2023) Isolation, characterization, and genome analysis of a broad host range Salmonella phage vB_SenS_TUMS_E4: a candidate bacteriophage for biocontrol. Veterinary Research Communications 47. 1493-1503.