影响噬菌体稳定性和活性的因素

　　噬菌体可以在食品安全和食品生产中作为窄谱抗菌剂发挥有益作用。消费者对传统添加剂的态度促使人们寻找天然、可能带有清洁标签的替代品。同时，抗菌素耐药性的增加也促使畜牧业需要寻找替代抗菌剂来预防和治疗疾病。噬菌体是这两种应用的一个可行选择。

　　1.噬菌体浓度

　　噬菌体在食品和饲料中的成功应用取决于克服一系列障碍。所使用的噬菌体数量非常重要。通常，噬菌体浓度越高，目标细菌数量的减少就越显著。Bai等 [1]人发现，在感染倍数(MOI)为10³和10⁴的噬菌体鸡尾酒显著降低了黄瓜和生菜上的鼠伤寒沙门氏菌负荷。MOI为10⁴的鸡尾酒导致更大和更持久的减少。在鸡肉片上使用FDA批准的沙门氏菌裂解性噬菌体制剂SalmoFreshTM时 [2]，也观察到了类似的结果。在初始浓度为3 log CFU/g的鸡肉片上，以MOI为10²和10³的SalmoFreshTM均显著降低了鼠伤寒沙门氏菌、海德堡沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的组合。在这两种情况下，减少量都取决于浓度，最大的减少量出现在测试的最高噬菌体滴度。然而，噬菌体浓度并不是积极结果的决定性指标。一种低滴度的噬菌体鸡尾酒降低了自然爆发禽致病性大肠杆菌(APEC)的鸡的死亡率和发病率 [3]，但在实验感染的鸡中则没有这种情况。这可能是由于自然爆发的非同步性质。在自然爆发中，所有病例都不会处于相同的感染周期阶段，而低滴度的噬菌体鸡尾酒可能在早期阶段控制了感染并打断了传播。这在实验感染中不会发生，因为所有感染都同时发生。

　　2.目标基质的特性

　　目标食品或动物的特性可能成为噬菌体成功的障碍。目标基质会影响噬菌体的效率。在一项研究中，一种噬菌体 [4]被用于减少全脂牛奶、脱脂牛奶、能量饮料、苹果汁和液态鸡蛋中的鼠伤寒沙门氏菌，其中噬菌体在液态鸡蛋中的效果最小。在所有食物中，除了液态鸡蛋中噬菌体滴度下降外，其他食物的噬菌体滴度都有所增加。鸡蛋的高粘性基质限制了噬菌体颗粒的扩散和均匀分布，被认为是噬菌体活性降低和噬菌体数量减少的原因。

　　3.噬菌体的应用方法

　　噬菌体的应用方法也可能是获得积极结果的障碍。尽管浸泡和喷洒是噬菌体应用的常见方法，但它们可能产生负面影响。浸泡和喷洒可能会将噬菌体颗粒释放到环境中，浸泡液可能成为交叉污染的来源，而喷洒设备可能在加工环境中不可用。可以采用不同的方法来适应情况或扩大噬菌体的活性条件。微囊化噬菌体 [6]显著减少了西红柿上的大肠杆菌，并在五天内维持了这种减少。微囊化降低了噬菌体对紫外线的敏感性，并提高了噬菌体在pH值3-7和极端温度下的存活率。游离噬菌体、用噬菌体浸渍的纸张和微囊化噬菌体都立即减少了苜蓿种子和芽苗上的大肠杆菌。五天后，与未处理的对照组相比，游离噬菌体和微囊化噬菌体具有显著效果。

　　4.什么时候用噬菌体

　　为了获得积极的治疗效果并避免细菌产生抗性，噬菌体干预必须在加工的正确阶段进行。猪在污染屠宰场环境中仅待两个小时就可能感染沙门氏菌，因此需要在正确的时间进行处理以避免这种情况。为了减少鸡肉中的弯曲杆菌，应在多个阶段进行干预，因为弯曲杆菌在农场中无处不在，可能会重新进入食物中 [7]。

　　5.噬菌体选择

　　使用噬菌体存在一些缺点，但通过仔细选择噬菌体可以克服这一障碍。噬菌体耐药细菌的出现是一个风险。为了减少耐药性问题，可以采用轮换治疗或使用噬菌体鸡尾酒疗法代替单一噬菌体 [8]。噬菌体只能在不存在将治疗过的细菌重新引入加工环境并引发耐药性问题风险的情况下使用。噬菌体对其宿主的高度特异性历来被视为一个缺点，因为它们可能只能感染有限数量的菌株 [9]。但这种观点正在改变，因为人们认识到它们的特异性限制了对周围细菌群体的负面影响 [10]。例如，可以在不影响发酵剂性能的情况下，使用噬菌体减少牛奶发酵过程中的肠致病性或产志贺毒素大肠杆菌。也可以使用多种噬菌体的鸡尾酒疗法来增加目标菌株的数量。

　　噬菌体可能携带致病基因或抗生素耐药基因，但通过使用裂解性噬菌体而非溶源性噬菌体可以在很大程度上避免这一问题 [11]。还有关于噬菌体的免疫原性和通过裂解目标细菌可能导致的细胞毒性的担忧。然而，在老鼠和小鼠中进行的实验发现 [12]，噬菌体不会引起不良反应，这表明它们对人类使用是安全的。在切达干酪制造中使用的针对金黄色葡萄球菌的噬菌体并没有增加肠毒素的产生 [13]。噬菌体是人类经常遇到的，因为它们自然存在于人类的肠道、皮肤、动物、污水处理系统以及食品发酵分解过程中 [14.15.16.17]。

　　参考文献

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