针对耐药性鼠伤寒沙门氏菌的新型噬菌体疗法：食品工业的微生物污染防控新希望！

噬菌体的抗菌效果

研究团队发现，CRES7和CRES9噬菌体在实验中展现出显著的抗菌活性。这两种噬菌体能够显著抑制大肠杆菌的生长，并降低其数量。CRES7对大肠杆菌O1菌株表现出更高的吸附率和更大的裂解量，而CRES9则能够感染O1和O3两种菌株。实验表明，CRES7在感染后8分钟内有93%的噬菌体吸附到宿主细胞上，而CRES9的吸附率为83%。此外，CRES7的裂解量约为57.6 PFU/细胞，是CRES9的两倍（30.3 PFU/细胞）。这些结果表明，尾纤维上的氨基酸差异显著影响了噬菌体的吸附效率和裂解能力。

图1. 用依赖于O-抗原或受K-12隐性原噬菌体抑制的噬菌体扩大BASEL收集示意图。 

噬菌体的基因与宿主特异性

为了深入理解噬菌体的宿主特异性，研究者们对CRES7和CRES9的基因组进行了分析。这两种噬菌体的基因组几乎完全相同，仅在编码尾纤维蛋白gp28的基因上存在两个核苷酸差异，导致氨基酸残基400和550处的不同。CRES7的gp28在残基400和550处分别为Lys和Ser，而CRES9则分别为Asn和Arg。结构预测显示，这些氨基酸残基位于尾纤维的表面，可能直接影响与细菌表面受体的结合。研究发现，CRES7主要感染大肠杆菌O1菌株，而CRES9能够感染O1和O3两种菌株，表明尾纤维上的氨基酸差异是导致宿主范围差异的关键因素。

噬菌体在食品中的应用

在食品应用中，研究发现这些噬菌体能够在不同温度条件下有效抑制大肠杆菌的生长。特别是在4°C的冷藏条件下，噬菌体能够显著降低食品中细菌的数量，这对于延长食品的保质期和保障食品的安全性具有重要意义。此外，在38°C的条件下，噬菌体也能显著减少细菌数量，这表明它们在不同的储存条件下都能发挥抗菌作用。

关键发现

1、尾纤维蛋白gp28上的两个氨基酸残基差异显著影响了CRES7和CRES9噬菌体的宿主识别和感染效率。

2、CRES7主要感染大肠杆菌O1菌株，而CRES9能够感染O1和O3两种菌株，表明通过基因改造可以扩展噬菌体的宿主范围。

3、噬菌体在不同温度和pH条件下展现出良好的稳定性，适合在食品工业中应用。

未来展望与应用潜力

这项研究为食品工业的微生物污染控制提供了一种创新的解决方案。与传统的抗菌方法相比，噬菌体疗法具有特异性高、不易产生耐药性等优点。未来的研究可以进一步探索这些噬菌体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储存条件下的性能。此外，噬菌体疗法还可以与其他食品保鲜技术结合，为食品的安全和质量提供更全面的保障。

参考来源：

Humolli D, Piel D, Maffei E, et al. Completing the BASEL phage collection to unlock hidden diversity for systematic exploration of phage–host interactions[J]. PLoS Biology, 2025, 23(4): e3003063.