噬菌体遇上"耐药替身",益生菌代谢物竟能"釜底抽薪"破局!
冷链食品"隐形杀手"——Pseudomonas kielensis的噬菌体防控新进展
该团队从扬州污水样本中成功分离出一株靶向P. kielensis PK-YZU08的新型裂解性噬菌体phiPKYZU08(图1),系统解析了其生物学特性、基因组特征及抑菌效果,并深入探究了噬菌体抗性突变株的形成机制。更值得关注的是,该团队创新性地提出"噬菌体+益生菌代谢物"联合防控策略,通过协同作用有效克服了噬菌体抗性难题,为冷链食品中假单胞菌污染控制提供了全新思路。
图1. PK-YZU08及其噬菌体抗性突变株BIM01的微观结构
"耐药替身"悄然现身:受体改构+生物被膜升级
噬菌体处理后期细菌数量回升,证实噬菌体不敏感突变株(BIMs)大量繁殖,突变频率为1.8×10⁻⁵。表型与转录组分析揭示BIMs的三重进化策略:。
细胞表面"换锁芯": 孔蛋白、TonB受体、O-抗原合成基因显著上调,阻断噬菌体吸附;生物被膜"筑堡垒": 厚度从31.12 μm增至51.09 μm,覆盖率从6.25%飙升至61.94%;代谢重编程: 12条能量代谢通路上调,ABC转运体和磷酸戊糖途径战略性下调。
益生菌代谢物"协同破局"
植物乳杆菌LP03代谢物对所有BIMs均具强效抗生物被膜活性(抑制率>82%)。与噬菌体联用后产生显著协同效应:高浓度组合可实现100%完全抑制,最低浓度(6.25%代谢物+10⁶ PFU/mL噬菌体)48小时抑菌率仍达79.06%。
关键发现
1、phiPKYZU08为首个靶向P. kielensis的噬菌体新种,潜伏期10分钟,裂解量226 PFU/细胞。
2、BIMs通过受体改构和生物被膜升级实现抗性,生物被膜覆盖率提升近10倍。
3、LP03代谢物对BIMs生物被膜抑制率超82%,与噬菌体联用可克服抗性难题。
未来展望与应用潜力
该"噬菌体+益生菌代谢物"协同策略可应用于食品加工设备表面消毒、低温即食食品保鲜及发酵食品生产,为冷链食品安全和抗生素耐药性治理提供新思路。未来需优化配比方案并开发稳定递送系统。。
参考来源:Yuan L, Wu F, Chen C, et al. Fighting phage-resistant variants of Pseudomonas kielensis by synergistic interaction between bacteriophages and probiotic treatment[J]. Food Microbiology, 2026, 138: 105069. https://doi.org/10.1016/j.fm.2026.105069.
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