一种有效的生物防治剂——噬菌体P6及其衍生的内溶素

沙门氏菌是一种全球流行的食源性病原体，由肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌引起的不良事件极为常见。随着耐药性的出现，在临床实践中迫切需要高效和特异性的裂解噬菌体作为抗生素的替代品。噬菌体 P6 和噬菌体衍生的内溶素 LysP6 适合用作有效的生物防治剂，以改善家禽健康和食品安全。

1.噬菌体及其内溶素

人们使用噬菌体来对抗鸡、猪皮、发芽种子和蔬菜中的细菌污染的防控措施。噬菌体在噬菌体生命周期结束时产生的溶血素从内部裂解细菌细胞壁，而溶血素从外部直接裂解细菌细胞壁。与噬菌体不同，内溶素在物种或属边界上显示出更广泛的裂解范围。因此，编码内溶素的噬菌体和噬菌体被认为是控制病原菌特异性裂解活性的新型抗菌剂。

2.噬菌体对沙门氏菌生物膜的作用

噬菌体对肠炎沙门氏菌CVCC3377标准菌株、鸭源肠炎沙门氏菌分离株4、24和鸭源鼠伤寒沙门氏菌菌株24的生物膜去除效果如图1所示。噬菌体在3小时内去除沙门氏菌生物膜是明显的，根据测试的肠炎沙门氏菌CVCC3377（75%）、肠炎沙门氏菌4（44%）、肠炎沙门氏菌24（52%）和鼠伤寒沙门氏菌（60%）菌株，可显着减少44%至75%（P<0.05）。

图1

3.内溶素LysP6的抗菌作用

对肠炎链球菌外膜进行5%氯仿处理，然后添加LysP6，结果显示LysP6周围可形成抑制环，而对照组未形成光晕。浊度测定结果表明，100mg/mL LysP6可在1h内将肠炎链球菌（CVCC3377）的浓度降低0.25的OD值。两种方法都证明LysP6具有溶原活性。

图2 LysP6 对肠炎沙门氏菌 (CVCC 3377) 的溶菌活性。(A) LysP6 通过琼脂扩散试验在菌苔上形成斑块。未添加 LysP6 的 PBS 用作对照。(B) 不同浓度的 LysP6 的溶菌活性。标明了所用蛋白质的浓度。

4.噬菌体P6的生物安全性

研究选择含有pFCcGi荧光质粒的肠炎链球菌用于噬菌体P6对小鸭沙门氏菌的治疗测定。研究通过动物实验表明，每组小鸭在繁殖过程中没有受到不利影响。在粪便中未检测到含有pFCcGi荧光质粒的肠炎链球菌的标本。口服1.0×10¹⁰PFU/ml噬菌体菌体的雏鸭没有不良反应，并且通过解剖在主要内脏器官中没有明显的病变。口服噬菌体混悬液对小鸭没有造成任何显着伤害。

5.关键发现

① 噬菌体P6对多重耐药菌株及其生物膜活性表现出优异的生物安全性

② 噬菌体P6和内溶素LysP6在家禽养殖和养殖环境中控制沙门氏菌具有很大的潜力

③  噬菌体P6和内溶素LysP6对酸碱环境和温度表现出良好的耐受性

6.结论

虽然目前已经分离出大量的噬菌体，但真正具有良好应用价值的噬菌体并不多，而且由于恶劣的环境条件（温度、pH）而导致的失活和噬菌体安全问题是噬菌体应用控制沙门氏菌的主要缺点。因此，筛选具有稳定生物活性和良好溶原性的噬菌体是沙门氏菌临床控制的亟待解决的问题。与其他沙门氏菌噬菌体相比，噬菌体P6的酸碱环境和温度表现出良好的耐受性，并且具有经过动物实验验证的生物安全性，噬菌体P6及其衍生的内溶素LysP6可用作生物防治剂，以改善家禽健康和食品安全。

参考文献：Yanjun Wang, Jikun Wu, Jie Li, Changxu Yu, Jing Gao, Fahui Song, Luyang Zhou, Ruihua Zhang, Shijin Jiang, Yanli Zhu,Isolation and characterization of duck sewage source Salmonella phage P6 and antibacterial activity for recombinant endolysin LysP6,Poultry Science,Volume 103, Issue 11,2024,104227,ISSN 0032-5791.