导读：随着食品工业对微生物污染控制要求的提升，传统消毒剂在实际应用中逐渐暴露出穿透力弱、对成熟生物膜效果有限等短板。为提高食品及其接触表面的杀菌效果，研究人员在本项工作中评估了将常见化学消毒剂（次氯酸钠、过氧化氢、乳酸）与噬菌体复配后对食品表面污染的控制潜力。结果显示，该组合处理可显著增强对食品与设备表面生物污染的清除能力，尤其在食品级材料及西芹表面展现出良好的抗菌与抗生物膜效果，为食品加工环节的微生物控制提供了新的解决方案。

研究背景与方法：突破化学消毒局限

在食品加工环境中，常用化学消毒剂如次氯酸钠（NaOCl）、过氧化氢（H₂O₂）与乳酸（LA）具备良好的杀菌活性，然而其对形成于不锈钢、聚乙烯、聚丙烯等食品接触材料表面的成熟生物膜穿透性差，容易因有机物残留或菌体结构复杂性而降低效果。研究团队采用“障碍策略”（hurdle technology），将上述三种化学物质与特异性噬菌体复配，形成复合杀菌体系，以最低抑菌浓度（MIC）和适度的感染剂量（MOI 100）进行联合处理。试验覆盖食品接触材料（PE、PP、SS）以及高风险食品如西芹与鸡肉，通过微生物计数、基因表达与显微图像手段评估杀菌与除膜效果。

联合处理提升杀菌效率与生物膜清除效果

在实验中，单独使用消毒剂对污染表面的杀菌效果有限，最多约可减少1.8 log CFU/cm²的污染水平，而联合噬菌体后，杀菌效果提升至4 log CFU/cm²，表现出显著协同效应。尤其在6小时处理下，NaOCl+噬菌体组合在PE、PP与SS三种材质上均实现超过4.4 log数量级的生物膜去除。共聚焦激光显微镜图像进一步验证，经联合处理后，残留菌体多为死亡状态，生物膜结构疏松、厚度下降、表面粗糙度显著增加，表明处理后表面趋于“清洁”。

此外，西芹表面污染模型显示，联合处理后3天内菌落数量下降4 log以上，显著优于单剂处理（<2 log CFU/g）；而鸡肉中由于脂肪和蛋白质的复杂基质结构，仅实现约1.8 log CFU/g的降低，提示实际应用中需考虑不同食品表面的渗透性与吸附特性。

图1. 单核细胞增生李斯特菌生物膜在消毒剂和噬菌体混合物的单次或组合处理后在芹菜和鸡肉上的扫描电子显微镜图像（相同放大倍率×10,000）并在4℃下储存3天[1]。

应用前景与策略建议

研究表明，在标准化条件下采用低剂量化学消毒剂联合噬菌体处理，不仅可增强抗菌效果，还能降低生物膜再生与耐受性风险。尤其适用于冷链加工、生鲜分拣、切配包装等环节，对提升微生物安全水平具有直接意义。同时，该策略也提示未来食品工业应更多关注多因子联合作用而非单一药剂依赖，特别是在冷藏环境或高湿加工场景中更具实用性。

值得注意的是，研究还观察到处理后细菌可能向植物组织内部迁移的现象，提示在实际清洗或消毒操作中需加强表面破损区域的处理与穿透深度评估。综上，该化学-生物协同消毒体系为食品行业提供了一种可复制、具规模化潜力的杀菌与防膜新方案，未来有望应用于即食食品、预制菜、中央厨房等微生物控制重点场景。

参考文献：

[1] Byun K H, Han S H, Choi M W, et al. Efficacy of disinfectant and bacteriophage mixture against planktonic and biofilm state of Listeria monocytogenes to control in the food industry[J]. International Journal of Food Microbiology, 2024, 413: 110587.