沙门氏菌（Salmonella）是全球范围内最重要的食源性病原菌之一，其中鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）在禽类产品、蛋类、乳制品和肉类中广泛存在，每年导致数亿感染病例和数十亿美元经济损失。抗生素在养殖业中的过度使用加速了耐药菌株的产生和传播，而生物被膜的形成使沙门氏菌对常规消毒剂具有高度抗性，成为食品安全控制的重大难题。噬菌体作为靶向性强、环境友好的天然抗菌剂，在清除生物被膜方面展现出独特优势。

甘肃农业大学研究团队从屠宰场和养殖场污水中分离获得一株新型烈性噬菌体W5，该噬菌体对9种重要沙门氏菌血清型（包括Typhimurium、Choleraesuis、Typhi、Pullorum、Enteritidis等）具有广谱裂解活性，尤其对多重耐药菌株CMCC 50115表现出强效杀灭作用。形态学观察显示W5为肌尾噬菌体科成员，头部直径115±2 nm，可收缩尾部长度200±2 nm，属于Cornellvirus属（Guernseyvirinae亚科、Myoviridae科）。

生物学特性表征表明，W5具有优异的增殖动力学特征：最佳感染复数为1，潜伏期仅22分钟，裂解期22-70分钟，峰值滴度达3.67×10¹¹ PFU/mL。环境稳定性测试揭示W5在极端条件下保持活性：温度耐受范围为10-50°C（80°C完全失活），pH稳定范围为3-13，在SM缓冲液和甘油中可维持高滴度。吸附动力学显示W5在13分钟内可实现98%的宿主吸附效率，为其快速控制污染提供了基础。

在食品基质应用评估中，W5对巴氏杀菌乳、生鲜猪肉、全蛋液和蛋壳表面的耐药沙门氏菌均表现出显著抑菌效果。在30°C条件下，MOI=100处理组在蛋液和蛋壳表面可实现3.5-3.9 log CFU/mL的菌量降低，效果优于4°C冷藏条件。这一温度依赖性特征提示W5更适合应用于食品加工环节而非长期冷链储存。

针对生物被膜控制这一核心挑战，研究采用结晶紫染色、共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）和场发射扫描电镜（FESEM）多维度评估了W5的效果。结果显示，W5既能有效抑制生物被膜的初始形成，也能清除已成熟的72小时生物被膜。CLSM活/死细胞双染色直观证实，经W5处理后生物被膜中绿色荧光（活菌）完全转为红色荧光（死菌），30°C条件下的清除效果优于4°C。FESEM观察进一步揭示，W5处理导致聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）食品接触材料表面的生物被膜结构大面积崩解，残留菌体呈现典型的穿孔和膜损伤形态。

定量分析表明，W5（MOI=100）对PP表面年轻生物被膜和成熟生物被膜的清除量分别为3.010 log和2.907 log（30°C），对PE表面则分别为2.350 log和2.107 log。年轻生物被膜的清除效率普遍高于成熟生物被膜，在30°C的PE表面差异最为显著。这种差异可能与成熟生物被膜致密的胞外聚合物基质阻碍噬菌体渗透有关。

全基因组分析显示W5基因组大小为43,714 bp，GC含量51.41%，与近缘噬菌体FSL SP-031具有高度共线性，ANI值>88%。基因组中未携带毒力因子、抗生素抗性或溶原性基因，符合食品级应用安全标准。尾丝蛋白的序列保守性分析提示其通过识别宿主表面多样化受体（外膜蛋白/脂多糖）实现广谱宿主覆盖

噬菌体W5的分离和表征为控制耐药沙门氏菌污染提供了高效的生物防治工具。其超短的潜伏期、极高的裂解量、卓越的极端环境稳定性，以及独特的"预防-治疗"双重抗生物被膜功能，使其在食品加工环境消毒、生鲜产品保鲜和接触表面净化方面具有广阔应用前景。特别是在30°C室温条件下对早期生物被膜的优异清除效果，契合屠宰分割、蛋液加工等生产场景的实际需求。未来研究可探索W5内溶素的独立应用潜力，以及微胶囊化等递送技术以增强其在固态食品中的渗透效率，推动该噬菌体从实验室研究向商业化生物防腐剂转化。

参考文献：https://doi.org/10.1128/aem.01878-25