可食用抗菌膜：食品中沙门氏菌防控的新策略！

噬菌体抗菌膜的制备与特性

研究团队开发了一种以酪蛋白（CA）和海藻酸钠（SA）为基质、甘油为增塑剂的可食用抗菌膜，并将噬菌体SaTp-04嵌入其中。这种抗菌膜的机械性能和噬菌体包封率是关键指标。研究发现，噬菌体SaTp-04的加入并未显著改变膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过性、水分含量或水溶性。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和微观形态学分析，噬菌体膜与无噬菌体膜在结构上相似。噬菌体在膜中的滴度在4°C下可稳定保持长达五周。此外，噬菌体从膜中释放的量和速率在4°C的LB平板表面低于25°C，表明低温有助于控制噬菌体的释放。

 图1. 噬菌体膜对食品表面沙门氏菌的灭活

噬菌体抗菌膜的抗菌效果

噬菌体抗菌膜在4°C和10°C下对新鲜鸡胸肉和胡萝卜表面的沙门氏菌生长表现出显著的抑制效果。实验结果显示，用噬菌体膜包装的鸡胸肉表面沙门氏菌数量比对照组减少了约6个对数单位（log CFU/cm²），而胡萝卜表面的沙门氏菌数量在37°C下降低到检测限以下（10 CFU/cm²）。这些结果证实了噬菌体SaTp-04 CA-SA可食用膜在食品安全中的可行性，为开发针对食源性病原菌的靶向捕获包装提供了有效策略。

噬菌体抗菌膜的稳定性与释放特性

噬菌体SaTp-04在CA-SA膜中的稳定性是其应用于食品包装的关键因素。研究发现，在4°C下，噬菌体滴度在五周内保持稳定，而在25°C下，噬菌体滴度在四周后显著下降。噬菌体从膜中释放的特性也受到环境条件的影响。在液体环境中，噬菌体的释放符合一级动力学模型，且在水中的释放速率高于30%乙醇。在模拟固体表面（如LB平板）的条件下，噬菌体的释放量和速率低于液体环境，且在低温下释放更为缓慢，这有助于在长期储存中保持抗菌效果。

关键发现

1、噬菌体SaTp-04嵌入的酪蛋白-海藻酸钠（CA-SA）可食用膜在机械性能和抗菌功能上表现出色。噬菌体的加入并未显著改变膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过性、水分含量或水溶性，表明其与基质材料具有良好的相容性。

2、噬菌体SaTp-04在CA-SA膜中表现出良好的稳定性。在4°C条件下，噬菌体滴度可保持稳定长达五周，而在25°C下，噬菌体滴度在四周后显著下降。这表明低温条件有利于噬菌体的保存和活性维持。噬菌体从膜中的释放符合一级动力学模型，且释放速率在液体环境中高于固体表面。在4°C的LB平板表面，噬菌体释放速率较低，有助于在低温储存条件下实现长效抗菌效果。

3、噬菌体膜在4°C和10°C下对新鲜鸡胸肉和胡萝卜表面的沙门氏菌表现出显著的抑制效果。实验结果显示，用噬菌体膜包装的鸡胸肉表面沙门氏菌数量比对照组减少了约6个对数单位（log CFU/cm²），而胡萝卜表面的沙门氏菌数量在37°C下降低到检测限以下（10 CFU/cm²）。这表明噬菌体膜在不同温度下均能有效抑制沙门氏菌的生长。

未来展望与应用潜力

这项研究开发的噬菌体抗菌膜为食品安全提供了一种创新的解决方案。与传统的抗菌包装材料相比，这种可食用膜具有特异性抗菌能力，能够有效减少沙门氏菌的污染，同时避免对有益菌的影响。此外，这种膜的可食用性使其在食品包装中的应用更为广泛，减少了传统塑料包装带来的环境问题。未来的研究可以进一步探索这种抗菌膜在不同类型食品中的应用效果，以及如何优化其在不同温度和湿度条件下的性能。

参考来源：

Guo P, Zhang L, Ning M, et al. Characterization and release of casein‑sodium alginate embedding phage edible film and the application in controlling of Salmonella contamination in food[J]. International Journal of Food Microbiology, 2025, 434: 111137.