噬菌体有什么危害？如何消灭噬菌体的危害

噬菌体的复兴，使得它们在医药、食品加工、生物技术等方面的应用越来越多，特别是在以下几个方面：第一，控制微生物种群数量，如在卫生系统中防治微生物的感染;第二，促进微生物进化、多样化和遗传水平转移;第三，作为分子生物学的模型或操作工具用于科学研究。

然而，由于噬菌体在食品工业和卫生保健中的广泛使用，与噬菌体相关的污染可能在未来带来一些新的挑战。就目前来说，噬菌体是危害食品发酵的重要因素之一，特别是蛋白质合成或乳制品工业，轻则减产，重则引起整个发酵过程失败，造成巨大的经济损失。

在发酵过程中存在噬菌体是会发生噬菌现象，即在液体培养基中可以看到大量气泡产生，并在较短时间内出现大量细菌自溶，发酵液最终变清;而在固体培养基会出现噬菌斑。

虽然噬菌体传统上被视为控制细菌种群的自然手段，但它们的突变和适应新环境的能力引起了人们对它们在环境中传播可能性的担忧。因此，有必要用适当的措施控制噬菌体传播。迄今为止已经开发出的各种方法来根除噬菌体，包括物理、无机和有机化学三大类方法。

一、 用于灭活噬菌体的物理方法

物理方法的使用常规技术包括加热、压力、湿度和紫外线，均可以用于噬菌体消毒。

加热是环境微生物灭活的主要方法。大多数噬菌体耐冷不耐热，高温高压或者干热180°C可使其灭活。

pH：多数噬菌体在pH 5~9范围内比较稳定，超过此pH范围可灭活噬菌体。

射线：包括γ射线、x射线及紫外线。紫外线辐射是一种有效的消毒表面以及空气和水的技术，也可以用于噬菌体等病毒的灭活消毒。

在大于300 MPa压力对噬菌体产生影响;但湿度是不太有效的影响因素，因为许多其他因素会影响其效率，如温度、pH。

二、使用金属、离子等无机材料消灭噬菌体

最常见的纳米粒子包括银纳米离子、金纳米离子、纳米级零价铁、铁和镍纳米离子等。纳米颗粒的性质 (如尺寸、形状和涂层) 在很大程度上决定了它潜在的用途。银纳米粒子AgNPs是最有前途的一类，因为它具有导电性、抗菌活性、高表面积比、膨胀性和收缩灵活性，其效果取决于NPs的大小和剂量以及温度。

第二方面是进行表面金属涂层使病毒失活，如掺银二氧化钛和掺铜二氧化钛。其中，二氧化钛光催化剂已被证明在水消毒中有效，其原理是产生活性氧用于杀灭病毒。

三、控制噬菌体传播的有机化学物

首先是消毒剂，最出名的一类是乙醇和异丙醇等醇类，其特点是毒性相对较低，商业分布广泛。其中70%乙醇可使多数病毒灭活。

季铵化合物是一种流行的消毒剂，由于其低毒，可用于家庭和工业中的某些食品接触表面。

戊二醛或甲醛等醛类化合物因其广泛的杀菌、杀病毒、杀真菌和杀孢子活性而被广泛用作消毒剂。它们的生物活性包括影响DNA、RNA和蛋白质合成的羟基、羰基和氨基的烷基化作用。

此外，还有酚类化合物和异硫氰酸酯以及其他植物提取物。这些植物化学物质是在植物中发现的天然化合物。它们具有广泛的生物学特性，包括抗菌和杀病毒活性。尽管作用机制各不相同，但它们已被证明能破坏细胞膜、抑制蛋白质合成、调节基因表达、并破坏DNA复制，最终导致微生物死亡。

参考文献

Karczewska, M.; Strzelecki, P.; Szalewska-Pałasz, A.; Nowicki, D. How to Tackle Bacteriophages: The Review of Approaches with Mechanistic Insight. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 4447. https://doi.org/10.3390/ijms24054447