研究背景

2025-2026年全球食源性安全事件频发：欧美多国暴发巧克力、芽苗菜、开心果相关沙门氏菌疫情，波及上百国家；我国山西大同也出现婚宴食物污染致多人感染事件。非伤寒沙门氏菌作为核心食源性致病菌，每年引发数亿人感染，而抗生素滥用导致鼠伤寒、肠炎等主流血清型多重耐药（MDR）株泛滥，对环丙沙星、氨苄西林等临床药物耐药率居高不下。更严峻的是，沙门氏菌形成的生物被膜可增强耐药性与环境存活能力，成为食品加工链交叉污染的 “隐形源头”。传统抗生素、化学消毒剂已难以应对，而噬菌体生物防控因宿主特异性强、无耐药隐患、不破坏正常菌群，成为全球替代技术热点 —— 美国FDA已批准17款噬菌体制剂获GRAS认证，我国也有沙门氏菌噬菌体通过该认证，产业化应用加速落地。但当前沙门氏菌噬菌体解聚酶 + 抗生物被膜的食品应用研究仍稀缺，本研究聚焦这一核心痛点，完成新型噬菌体的分离、功能解析与食品场景验证，填补领域空白。

研究方法

实验菌株与培养：以畜禽源沙门氏菌ZWSA386等为受试菌株，采用LB培养基 37℃活化培养，保障菌株活性。

噬菌体分离纯化：采集江苏张家港畜禽场污水，经离心、过滤后，通过双层琼脂法分离噬菌体；重复5次纯化获得单克隆噬菌体PH215。

形态学鉴定：利用透射电镜（TEM）观察PH215病毒粒子形态，明确分类特征。

生物学特性测定：设置10、1、0.1等梯度MOI，测定最高效价对应值；检测4–80℃、pH1–12条件下噬菌体存活效价；测定潜伏期、裂解期与单细胞裂解量（一步生长曲线）。

宿主谱与解聚酶活性检测：采用斑点法，检测PH215对77株沙门氏菌的裂解谱，同步测定重组解聚酶的活性范围。

基因组解析：提取PH215全基因组，经Illumina测序、SPAdes组装，通过Prokka/RAST注释；筛查毒力、耐药、溶原基因，完成进化与泛基因组分析。

解聚酶挖掘与表达：用Phyre2/SWISS-MODEL预测Peg38为解聚酶基因（PH215Depo）；构建 pET28a表达载体，在大肠杆菌BL21中诱导表达，经镍柱纯化获得重组蛋白。

功能验证实验：首先验证解聚酶活性：梯度稀释蛋白，斑点法观察透明圈；其次验证生物被膜抑制效果：结晶紫染色法检测PH215Depo对生物被膜的抑制效果；最后验证在食品中的应用：在人工污染牛奶、鸡肉中，测定PH215对沙门氏菌的清除效率。

统计分析：用GraphPad Prism 8.0进行方差分析与 t 检验，P≤0.05为差异显著。

研究结论

噬菌体 PH215 形态与噬斑特征：PH215 噬斑直径达10mm，周围有清晰晕环（图1A）；电镜显示为T5样长尾噬菌体，头部直径约60nm，尾长约230nm（图1B）。

优异的环境适应与增殖能力：①最佳MOI=10-6，效价达1.47×1010 PFU/mL；②pH2–11、4–50℃保持高活性，极端酸碱温下失活；③潜伏期仅10min，裂解量约50 PFU /细胞。（图2）

安全型严格裂解基因组：PH215基因组为43505 bp双链DNA，GC含量49.6%，编码67个蛋白；无毒力因子、耐药基因、溶原元件。（图3）

解聚酶PH215Depo高效活性：①Peg38表达的70 kDa重组蛋白，最低0.02μg/mL仍具解聚活性；②呈剂量依赖性抑制生物被膜，高浓度组抑制极显著（P<0.01）。（图4）

食品基质中高效抑菌：①牛奶中：4℃/8h降菌3.37 log10 CFU/mL，20℃/8h降5.37 log10 CFU/mL；②鸡肉中：4℃/8h降2.04 log10 CFU/mL，20℃/8h降3.66 log10 CFU/mL。（图5）

结论与展望

噬菌体生物防控不是抗生素的简单替代，而是食品全链条安全防控的精准绿色方案。本研究的“噬菌体 + 解聚酶”组合，可同时解决浮游耐药菌与生物被膜菌两大难题，比单一制剂更具产业化潜力。PH215实现了广谱裂解、环境稳定、生物安全、抗生物被膜四大核心优势，直接对接牛奶、禽肉两大高风险食品的防控需求，是噬菌体从实验室走向产业化的关键突破。

未来可将其应用于产业化，例如：开发PH215单一制剂或鸡尾酒产品，用于乳制品、禽肉屠宰、加工、冷链环节的靶向抑菌。或将PH215Depo开发为食品设备生物除膜剂，解决管道、接触面生物被膜污染。

参考文献链接：https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2026.111846