噬菌体鸡尾酒+纳米酶：17分钟锁定食品中“致命元凶”金黄色葡萄球菌

研究背景

金黄色葡萄球菌是常见食源性致病菌，其产生的肠毒素可引发严重食物中毒，在肉类、乳制品等食品中广泛传播。传统培养法需2-3天，ELISA、核酸检测等技术依赖精密仪器，而单噬菌体检测因宿主特异性易出现假阴性。开发快速、灵敏、广谱的活菌检测技术，对保障食品安全和公共卫生意义重大。

关键突破

广谱识别噬菌体鸡尾酒：攻克单噬菌体检测局限

研究筛选出3株不同科属的S. aureus噬菌体（SapYZU10、SapYZU11、SapYZUM13），按1:1:1构建噬菌体鸡尾酒。该鸡尾酒利用噬菌体尾丝蛋白与细菌细胞壁壁磷壁酸（WTA）的特异性吸附，实现对91株不同序列型、不同WTA糖型菌株的100%识别，远超单噬菌体74.7%-76.9%的识别率，彻底解决了单噬菌体检测的宿主范围窄问题。

Co-Mn纳米酶：高效氧化模拟活性的“信号放大器”

通过改良合成工艺制备的Co-Mn纳米酶呈纳米片状结构，比表面积达16.859m²/g，富含Co2+/Co3+、Mn2+/Mn3+redox电子对，氧化酶模拟活性优异，对底物TMB的亲和力（Km=0.68mM）和催化速率均优于多数已报道纳米酶。其多孔结构与PEI修饰的阳离子表面，使噬菌体固定效率高达96.42%-99.62%，且固定后噬菌体仍保持生物活性（图1）。

传感系统优化：17 分钟实现高灵敏检测

该系统通过噬菌体鸡尾酒与S.aureus结合后屏蔽纳米酶产O₂⁻活性位点的机制，使TMB显色信号随细菌浓度变化。经优化，在pH4.0、25℃条件下，10分钟孵育+7分钟反应即可完成检测，在102-109CFU/mL范围内吸光度与细菌浓度对数呈良好线性关系（R²=0.99），检出限92CFU/mL，满足我国食品安全标准对食品中S.aureus的限量要求（图3）。

实际应用能力：抗干扰强、回收率高

该系统在pH3-9、2%-10%NaCl浓度及5种常见食品添加剂存在下仍稳定工作，对猪肉、卤味、炸鸡等即食食品检测回收率达92.21%-105.56%，相对标准偏差≤3.49%，且能特异性识别活菌、排除死菌干扰，适用于复杂食品基质的现场快速检测（图 S21）。

结论与展望

本研究创新性地将广谱噬菌体鸡尾酒与Co-Mn纳米酶结合，构建了兼具快速性、灵敏性、特异性的S. aureus比色检测系统，解决了传统检测耗时、单噬菌体识别范围窄、纳米酶固定效率低等痛点。该系统无需复杂仪器，肉眼可初步判断结果，为食品工业致病菌筛查提供了低成本、易操作的新工具。未来可进一步解析噬菌体尾丝蛋白与宿主WTA的相互作用机制，拓展噬菌体鸡尾酒的靶向范围，开发适用于多种食源性致病菌的一体化检测平台，推动食品安全生产监控的智能化、便携化发展。

参考文献：

Zhou W, Li W, Deng A, et al. Rapid, sensitive and wide-spectrum colourimetric detection of viable Staphylococcus aureus in food using phage cocktail. Sensors & Actuators: B. Chemical 448 (2026) 138910.