新噬菌体SJW01A精准攻克牛奶中多重耐药沙门氏菌

新噬菌体SJW01A精准攻克牛奶中多重耐药沙门氏菌

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来源:匡小丽
2026-04-01 09:39:12
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核心提示:东北农业大学等团队从河水中分离鉴定出Segzyvirus 属新型烈性噬菌体 SJW01A,其环境耐受性强、无安全相关基因,能在4℃和25℃下显著抑制牛奶中的沙门氏菌,低浓度污染组冷藏1天可实现沙门氏菌零检出,为乳制品沙门氏菌污染提供了安全高效的生物防控新方案。

近日,东北农业大学、国家乳业技术创新中心、四川省食品发酵工业研究设计院等机构的研究团队在国际期刊《LWT-Food Science and Technology》发表最新研究成果,成功从河水中分离并鉴定出一株能高效侵染多重耐药沙门氏菌的烈性噬菌体SJW01A。该噬菌体展现出优异的环境耐受性和生物防控效果,在牛奶沙门氏菌污染治理中表现突出,为食品行业应对食源性致病菌污染提供了全新的天然生物防控手段。


沙门氏菌作为全球高发的食源性致病菌,每年造成全球约1.8亿人感染腹泻,其中95% 的感染源于食品污染,鼠伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌是主要致病血清型,严重威胁食品安全和公众健康。传统的热处理、化学防腐剂、抗生素等防控手段,存在破坏食品营养风味、诱导细菌耐药性等弊端,而噬菌体因具有宿主特异性强、不影响食品基质、研发周期短等优势,成为替代传统抗菌手段的研究热点。

此次发现的噬菌体SJW01A,经双层琼脂平板法分离纯化后,展现出多项优异的生物学特性。形态学观察显示,该噬菌体头部直径约75 nm,尾部长度约178 nm,其最佳感染复数(MOI)为0.1,吸附效率极高,5分钟内即可完成90.11%的宿主吸附,10分钟吸附率达95.78%。一步生长曲线分析表明,SJW01A的潜伏期仅20分钟,爆发量达125 PFU/感染细胞,相较于已报道的同类噬菌体,增殖速度更快、裂解能力更强。

更值得关注的是,SJW01A具备极强的环境耐受性,在pH 2-12的酸碱范围内仍能保持稳定活性,滴度维持在10 PFU/mL 左右;在30-60℃温度区间内活性无显著下降,滴度高于10 PFU/mL,仅在80℃时完全失活。这一特性远超多数已知沙门氏菌噬菌体,使其能适应食品加工、储存中的复杂环境,具备极高的实际应用价值。

基因组测序分析显示,SJW01A的基因组为47459 bp的双链DNAG+C含量46.22%,包含73个编码序列(CDS),其中34个具有已知功能,可分为DNA复制调控、结构包装、宿主裂解、尾部蛋白四大功能模块。经抗生素耐药基因数据库(ARDB)和毒力因子数据库(VFDB)筛查,该噬菌体基因组中未检测到毒力因子、抗生素耐药及溶原性相关基因,结合 PhaTYP 预测结果,其为 100% 烈性噬菌体,遗传安全性得到充分验证。基于系统发育分析,SJW01ASegzyvirus属的Salmonella phage Segz_1同源性达97.09%,被鉴定为该属新成员。

在宿主范围检测中,SJW01A29株沙门氏菌的裂解率达44.8%,其中可裂解9株多重耐药菌株,2株对8种以上抗生素耐药的菌株也能被其高效裂解,经效价测定(EOP),4株菌株呈现高裂解效价、3株为中等裂解效价,显示出对多重耐药沙门氏菌的靶向裂解能力。

为验证其实际应用效果,研究团队以牛奶为研究对象开展模拟污染实验。结果显示,在4℃冷藏条件下,经SJW01A处理后,低浓度(10 CFU/mL)污染的牛奶在1天后未检测到沙门氏菌;高浓度(10 CFU/mL)污染的牛奶在48小时内沙门氏菌浓度下降3.6 Log10 CFU/mL。在25℃室温条件下,对照组沙门氏菌数量大幅增殖,而处理组在12小时内,低、高浓度污染组的沙门氏菌浓度分别下降2.5 Log10 CFU/mL3.6 Log10 CFU/mL,且所有实验结果均具有统计学显著性(p<0.05)。体外TSB培养基实验也证实,SJW01A对沙门氏菌的抑制效果与感染复数正相关,在MOI=100时,可实现11小时以上的高效抑制。

研究团队指出,噬菌体SJW01A凭借短潜伏期、大爆发量、宽环境耐受性及无安全风险的优势,成为防控牛奶中沙门氏菌污染的潜在高效生物制剂。其在冷藏条件下的优异表现,契合乳制品的冷链储存特点,为乳制品行业的食源性致病菌防控提供了新的技术选择。同时,该研究也为后续噬菌体制剂的研发、噬菌体库的完善提供了实验数据和理论支撑,为解决食品行业多重耐药致病菌污染问题开辟了新路径。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2025.117463

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