鼠伤寒沙门氏菌单相变异噬菌体的分离、表征及其在食品中的应用

正文：鼠伤寒沙门氏菌单相变体（STm） 是一种新兴的沙门氏菌血清型，通过污染各种食物（包括动物产品、蔬菜和水果）导致食物中毒。特别是，耐多药 STm 的日益流行凸显了迫切需要制定有效的策略来控制这种病原体。在这项工作中，分离并表征了一种名为 vB_Sal_TmvP009的新型广谱沙门氏菌噬菌体。形态学和基因组分析表明，噬菌体vB_Sal_TmvP009属于泽西病毒属。噬菌体vB_Sal_TmvP009耐受温度范围（-20 ℃∼60 ℃）和pH值（3∼12）。噬菌体感染的最佳复数为0.0001，潜伏期较短（8 min），裂解期较长（70 min），爆发大小为292 PFU/细胞。共有13种沙门氏菌血清型可被噬菌体vB_Sal_TmvP009裂解。噬菌体vB_Sal_TmvP009可以抑制生菜或牛奶中多重耐药沙门氏菌的生长，在24小时内抑制最高，分别为3.4和3.7log CFU/mL。噬菌体vB_Sal_TmvP009的基因组包含裂解酶和膜融合蛋白，但不含tRNA、毒力因子或耐药相关基因。这些发现表明，噬菌体vB_Sal_TmvP009是食品工业中控制沙门氏菌的一种很有前途的抗菌剂。

结果：

图 1：噬菌体 vB_Sal_TmvP009 的形态特征

噬菌体分离与形态特征

• 从农场污水中分离出新型噬菌体vB_Sal_TmvP009（图1A：噬菌斑）。
• TEM图像（图1B）：头部直径49.49 nm，尾部长度122.67 nm，属于Caudovirales目Jerseyvirus属。

图 2  不同温度（A）和 pH 值（B）条件下噬菌体 vB_Sal_TmvP009 的稳定性

宿主范围与裂解谱

噬菌体vB_Sal_TmvP009可裂解总共 53 种含有抗生素耐药和抗生素敏感细胞的沙门氏菌菌株，包括 13 种沙门氏菌血清型，总裂解率为59%（53/90）。在几种血清型中发现了高裂解率，尤其是鼠伤寒沙门氏菌（裂解率为83%）、肠炎沙门氏菌（裂解率为61%） 和鼠伤寒沙门氏菌单相变体（裂解率为100%）。噬菌体vB_Sal_TmvP009具有广谱裂解能力，尤其针对STm。

温度与pH稳定性

温度稳定性（图2A）：-20 ℃至60 ℃活性稳定，70 ℃仍保留5 log PFU/mL。pH稳定性（图2B）：pH 3-12活性稳定，极低pH（<2）完全失活。噬菌体vB_Sal_TmvP009适应食品加工中常见环境压力。

图 3 噬菌体 vB_Sal_TmvP009 的生长特性

噬菌体 vB_Sal_TmvP009最佳MOI为0.0001（图3A），效价可达4.8×10⁸ PFU/mL。一步生长曲线显示（图3C），潜伏期为8分钟，裂解期70分钟，爆发量292 PFU/细胞，MOI越低吸附越快（10分钟>90%）。噬菌体vB_Sal_TmvP009具有快速增殖与高效裂解的特性。

图4：噬菌体 vB_Sal_TmvP009 的基因组图谱

基因组分析

基因组结构（图4）：44,327 bp环状双链DNA，GC含量49.77%。

关键基因：裂解酶（lysin）、膜融合蛋白（spanin）、结构蛋白（尾部/头部蛋白），无毒性或耐药基因。基因组安全，适合食品应用。

图 5 在 25 ℃ 下，噬菌体 vB_Sal_TmvP009 对沙门氏菌 MRL040009 在生菜（A、C、E）和牛奶（B、D、F）中的应用效果为 0.01；E 和 F 组：感染倍数（MOI）= 0.1。

食品基质中的应用效果

生菜（图5A/C/E）：MOI 0.0001处理24小时，菌量减少3.4 log CFU/mL。牛奶（图5B/D/F）：MOI 0.0001处理6小时，菌量减少3.7 log CFU/mL，高MOI可能导致细菌再生。噬菌体在食品中显著抑制耐药STm生长。

结论：广谱噬菌体vB_Sal_TmvP009可靶向多药耐药STm。具有高环境稳定性与高效裂解能力。基因组安全，无风险基因。食品中应用效果显著，为食品工业中沙门氏菌控制提供新型生物防治策略。

参考来源：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.115852