含有噬菌体PBSE191的抗沙门氏菌聚乙烯醇涂层的制备及其在鸡蛋壳上的应用

  肠炎沙门氏菌可导致多种食物中毒现象，广泛存在于奶制品、肉类、蔬菜、鸡蛋中，并对盐、热处理具有高度耐受性。目前，已经引入了各种化学物质，如抗生素治疗来控制肠炎链球菌。然而，由于过度使用抗生素而产生的抗生素耐药性是一个日益严重的问题，而耐药沙门氏菌可能已经引起食品安全问题。因此，迫切需要替代抗菌剂(噬菌体)作为控制肠炎链球菌污染的有效方法。[1]

  但噬菌体往往对物理化学条件表现出较低的稳定性，这严重限制了噬菌体的长期储存和适用性。为克服这种局限，可对噬菌体进行封装，其中噬菌体包膜展现出良好的效果。

  本研究的目的是使用高宿主特异性的噬菌体作为生物活性化合物来开发一种新型抗菌PVA(聚乙烯醇)膜;同时，通过添加保湿剂，提高了噬菌体在膜中的稳定性，并将该涂层应用于食品系统中已确认其适用性。

  上图为噬菌体形态及对宿主菌的体外防控效果。

  上图为噬菌体的一步生长曲线及耐受性测定。

  噬菌体PBS191在含不同保湿剂的聚乙烯醇膜中的生存能力，对于含噬菌体膜的存活率，在不含任何保湿剂的10%(w/v)PVA膜中，超过2 log PFU/膜的噬菌体显著失活(P<0.05)，而噬菌体在含保湿剂的膜中稳定存活。在噬菌体保护方面，山梨醇显著优于其他保湿剂(甘油和海藻糖)。

  A：在冷藏温度(5℃)下，10%PVA膜和20%山梨醇(PVAS20)膜中的噬菌体稳定性(30天内)。在制备膜之前，噬菌体数量设定为109PFU/mL。黑色代表对照膜中剩余的活性噬菌体数量(PVA仅含噬菌体)，白色代表PVAS20膜中剩余活性噬菌体数量。

  B：与没有噬菌体的对照组相比，含有噬菌体PBSE191的PVA膜在4小时内的抗沙门氏菌活性。

  作者接下来探究了含有PBSE191噬菌体的PVAS20涂层对鸡蛋壳上沙门氏菌的抗菌效果。在涂覆前、涂覆后立即和涂覆后24小时测量并比较残留的肠炎沙门氏菌的数量。在蛋壳上涂覆含噬菌体的涂层后，蛋壳上的沙门氏菌数量立刻降低了一个数量积，且该涂层在24h后仍保持杀菌活性。

  在这项研究中，制备了含沙门氏菌噬菌体的PVA涂层，并将其应用于鸡蛋壳食品基质，含PBSE191的PVAS20涂层显示出显著的抗沙门氏菌功效。这些发现证明了噬菌体PBSE191作为一种生态友好的生物控制剂或作为一种抗沙门氏菌污染的活性抗菌包装材料的适用性，以提高食品安全性。

  文献来源：[1] S. Kim, Y. Chang, Anti-Salmonella polyvinyl alcohol coating containing a virulent phage PBSE191 and its application on chicken eggshell, Food Research International 162 (2022) 111971.