靶向不同受体的双噬菌体鸡尾酒为乳制品沙门氏菌防控提供新思路

近日，发表于《LWT‑Food Science and Technology》的一项研究，开发出由 PH204 与 PH219 组成的双噬菌体鸡尾酒，通过识别沙门氏菌不同表面受体，有效克服噬菌体抗性问题，在冷藏牛奶体系中实现沙门氏菌高效抑制，为食品基质中沙门氏菌绿色生物防控提供机制明确的新型方案。

沙门氏菌是重要食源性致病菌，乳制品极易被其污染。单一噬菌体应用时，细菌易通过基因突变产生噬菌体抗性，极大限制噬菌体实际应用。以往噬菌体鸡尾酒大多采用经验式多株混合，该研究摒弃传统思路，从噬菌体‑宿主互作受体机制入手开展理性设计。

研究团队首先解析噬菌体 PH219 的侵染受体。经高碘酸钠、蛋白酶 K 处理试验证实，PH219 同时识别细菌表面多糖与外膜蛋白；通过全基因组测序发现，沙门氏菌 Ug（WbaP）基因单碱基缺失移码突变，会造成 O‑抗原合成受阻，直接介导细菌对 PH219 产生抗性。Ug 基因编码 O‑抗原合成关键酶，该基因突变后，菌株不仅获得噬菌体抗性，还伴随多重表型改变：菌落形态粗糙、50℃条件下耐热能力下降、更易被巨噬细胞吞噬、对 HeLa 细胞粘附能力减弱，同时氨基糖苷类、青霉素类抗生素耐药谱拓宽，存在显著生存适合度代价。研究人员进一步利用 λ‑Red 同源重组系统构建 Ug 基因敲除株与回补株，基因敲除后细菌完全抵抗 PH219 侵染，回补后敏感性恢复，直接证实Ug 基因为 PH219 感染的关键决定基因。

为应对 Ug 突变带来的噬菌体抗性，团队筛选得到噬菌体 PH204。PH204 不依赖 Ug 介导的 O‑抗原即可侵染宿主，能够裂解 PH219 抗性突变株、Ug 敲除株及回补菌株。PH204 属于长尾噬菌体科（Siphoviridae），PH219 属于短尾噬菌体科（Podoviridae），二者识别完全不同的细菌表面靶点。将两种噬菌体按 1:1 配比构建双噬菌体鸡尾酒，产生显著协同效果：单一 PH219 仅裂解 7 株沙门氏菌，PH204 可裂解 19 株，而鸡尾酒组合能够裂解涵盖鼠伤寒、鸡白痢、肠炎等 5 种血清型共计36 株沙门氏菌，其中 19 株菌株对其中任一单株噬菌体天然耐药，鸡尾酒依旧可实现裂解，宿主覆盖范围大幅拓宽。

体外实验显示，无论是 MOI=1 还是 MOI=10，双噬菌体鸡尾酒抑制生物膜效果均优于单一噬菌体，抑制效果具备剂量依赖性；长时间体外培养条件下，单噬菌体处理组后期出现细菌重新增殖，而鸡尾酒组能够全程抑制沙门氏菌生长。

在 4℃保存的巴氏杀菌牛奶模拟食品体系中，鸡尾酒展现出优秀应用潜力。MOI 为 1000 时，冷藏 7 天后沙门氏菌数量较对照组降低2.54 log₁₀ CFU/mL；MOI 降至 100 条件下，7 d 依旧实现 1.54 log₁₀ CFU/mL 的载量下降，整个储存周期未检出噬菌体抗性突变株。研究同时提示，低温环境下沙门氏菌可能进入活的非可培养（VBNC）状态，平板计数结果可能高估实际杀菌效果，后续还需借助 PMA‑qPCR、流式细胞术开展进一步验证评估。

研究指出，Ug 缺失带来的噬菌体抗性伴随多重适合度缺陷，抗性突变株在食品环境中竞争能力下降，有利于鸡尾酒发挥防控效果。区别于以往 3 株及以上的经验型鸡尾酒，该研究基于受体差异仅选用两株噬菌体，配方精简、作用机制清晰，为乳制品冷链条件下沙门氏菌污染防控提供全新候选方案，也为食源性病源菌噬菌体制剂理性开发提供范式。不过实际落地仍需关注噬菌体分布不均造成亚致死浓度潜在促生物膜风险，需要优化递送策略，保障食品体系内噬菌体有效作用浓度。

原文链接：10.1016/j.lwt.2026.119889