多受体靶向噬菌体鸡尾酒"破局"食品沙门氏菌污染！耐药率直降近半

食品沙门氏菌防治"耐药困局"——传统噬菌体策略的局限与受体互补新思路

沙门氏菌仍是全球首要食源性病原体，每年导致超过9830万例食源性疾病和15万例死亡，其中鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌在污染蛋品、乳制品及肉制品中最为 prevalent。随着多重耐药菌株的激增，禽源菌株对环丙沙星的耐药率已高达69.3%，第三代头孢菌素耐药株的出现进一步限制了临床治疗与食品保鲜的选择空间。噬菌体作为特异性杀灭细菌的抗菌剂，因其自我复制、高度专一性和人体食用安全性等优势，已成为FDA批准的食品工业生物防治候选方案。然而，天然噬菌体的实际应用常受限于狭窄的宿主谱，单一噬菌体往往仅针对特定血清型或菌株有效。虽然多价噬菌体和噬菌体鸡尾酒策略被用于拓展抗菌谱，但简单叠加多种噬菌体而未考虑其协同作用机制，仍难以应对复杂的污染场景。

图1. 三种沙门氏菌噬菌体的透射电子显微镜(TEM)图像

"三剑合璧"生物防治突破：受体互补鸡尾酒耐药率降至50.1%

本研究从污水样本中分离鉴定了三种沙门氏菌噬菌体PS28、PS30和BPSBW1（图1），分别属于Skatevirus、Epseptimavirus和Gelderlandvirus属。三者 collectively 可裂解38种测试沙门氏菌血清型中的22种，以及大肠杆菌MG1655，展现出宽广的宿主覆盖范围。耐药性进化实验进一步证实了受体互补策略的进化优势。在24小时共培养后，多受体靶向鸡尾酒的耐药比例仅为50.1%，显著低于PS28单噬菌体处理（72.2%，P=0.0041）、PS30处理（86.1%，P=0.0013）和BPSBW1处理（85.5%，P=0.0019）。PS30和BPSBW1单噬菌体组的耐药性在4小时后即迅速攀升，而鸡尾酒组持续延缓了这一轨迹，在关键的8-12小时窗口期内将耐药率降低了约2倍。

关键发现

1、基于受体互补机制设计多价噬菌体鸡尾酒，三种噬菌体分别靶向O抗原、BtuB和OmpC/LPS核心三种不同受体，24小时耐药率较单噬菌体降低22-36个百分点（P<0.01）。

2、鸡尾酒在体外有效抑制沙门氏菌生长长达12小时，显著优于任何单噬菌体处理（3-7小时），且抗菌效力不受MOI（10或100）影响。

3、在牛奶和液态蛋模型中，标准剂量（MOI 10）于25°C下分别实现5.0 log CFU/mL和3.5 log CFU/mL的杀菌效果；高剂量（MOI 1000）成功克服4°C冷藏限制，在牛奶中实现完全细菌清除。

未来展望与应用潜力

该研究存在三方面重要局限：其一，食品基质实验仅涵盖牛奶和液态蛋，未涉及肉类、禽类及即食食品等沙门氏菌污染高风险品类；其二，研究未评估噬菌体在复杂食品微生物群落中的稳定性及与其他保鲜剂的相互作用；其三，耐药性进化实验仅基于体外模型，缺乏长期食品储存条件下的耐药动态监测数据。尽管如此，该研究为受体互补型噬菌体鸡尾酒作为食品工业生物防治平台提供了概念验证。未来研究应聚焦：在更多食品基质（特别是生鲜肉禽、即食沙拉等）中验证抗菌效力；开展基因组层面的耐药突变体特征分析，深入解析受体互补策略的进化屏障机制；进行规模化中试验证，评估噬菌体在实际生产线中的稳定性、成本效益及监管合规性；探索与天然抗菌肽、植物精油等协同联用，构建多屏障食品保鲜体系。

参考来源：Wu J, Dong Y, Wu Y, et al. Multi receptor targeting phage cocktails enhance Salmonella biocontrol in food matrices and mitigate resistance development[J]. Food Control, 2026, 190: 112350. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2026.112350.