3讨论
近年来,由奇异变形杆菌引起的食物中毒病例逐渐增加。然而,目前针对食源性致病菌污染动物性食品并没有较好的解决方案,传统的预防和控制策略无法满足当前消费者需求。因此,寻找绿色、无污染、环境友好的防控措施尤为重要。噬菌体作为一种天然的抗菌剂,因其宿主特异性、高效性和安全性已成为食品工业中一种新的抗菌方法。
在本研究中,从污水中分离一株裂解性噬菌体vB_PMC-PL1,该噬菌体能裂解奇异变形杆菌和普通变形杆菌,但对大肠杆菌、沙门氏菌、肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌不具有裂解活性,这表明噬菌体PL1具有较高的特异性,这种原因可能与噬菌体PL1受体结合蛋白特异性识别变形杆菌中特定的表面受体有关。尽管噬菌体PL1的宿主谱较窄,但可丰富变形杆菌噬菌体资源库,通过与多种噬菌体配伍使用,以达到扩大噬菌体裂解范围的目的。
一步生长曲线显示噬菌体PL1的潜伏期为20 min,与之前报道的噬菌体RP6和RP7的潜伏期一致。噬菌体PL1的裂解量为106 PFU/cell,高于噬菌体vB_PmiP_pPm05、噬菌体Proteus_virus_309、vB_PmM_XNR和噬菌体Q29,裂解量不同可能与噬菌体特性有关。此外,噬菌体PL1在pH 3~11范围内保持良好的稳定性,相比于噬菌体P2-71(4~11)、噬菌体vB_PmiP_pPm05(4~9)、噬菌体Proteus_virus_309(5~11)、噬菌体vB_PmM_XNR(4~6)和噬菌体Q29(4~11)具有较宽的酸碱范围,表明噬菌体PL1在未来的制备、运输和应用过程中能够适应各种环境变化,并保持较高的裂解效率。噬菌体作为生物防治剂用于食品工业的前提之一不能携带和传递有害基因。通过全基因分析可知,噬菌体PL1不含有任何毒力基因、抗生素抗性基因和整合酶相关基因,表明噬菌体PL1具有较好的生物安全性,可以用于食品工业中。
食品生产加工的卫生条件是保障人类健康的重要因素,食源性致病菌通常会在食品加工用具和食物接触的物体表面(如不锈钢、塑料、玻璃等)形成生物被膜,使得不易清除,从而导致食源性致病菌的交叉污染,对食品加工业构成了重大的安全威胁。目前,关于使用噬菌体清除食品接触材料中的生物被膜的报道越来越多。Jaroni等已经证实,噬菌体可以有效减少食物接触表面的产志贺毒素大肠杆菌的生物被膜;Byun等利用噬菌体混合物有效根除食品接触材料上的生物被膜,为噬菌体的应用提供了良好的理论参考。本研究评估噬菌体PL1对不锈钢和高密度聚乙烯上奇异变形杆菌生物被膜的清除能力。结果表明,噬菌体PL1可以显著清除不锈钢和高密度聚乙烯表面生物被膜和减少生物被膜中活菌的数量。因此噬菌体PL1可作为防控食品加工中细菌生物被膜污染的一种方式。
根据文献报道,在生鸡肉中检测出具有强生物被膜形成能力的奇异变形杆菌,该菌易附着生鸡肉中,具有传播和流行风险,对人类健康构成威胁。因此,本研究评估了噬菌体PL1在不同温度和不同MOI条件下去除人工污染的鸡胸肉中细菌能力。在4℃冷藏条件下,噬菌体PL1可有效抑制鸡胸肉细菌增长。而在25℃培养6 h后,细菌数量开始增多。出现这种情况的原因可能是低温环境下细菌生长受到影响,加之噬菌体PL1侵染并裂解细菌,二者共同降低细菌数量,抑制细菌生长。无论在4℃还是25℃条件下,相同时间内经噬菌体PL1处理后,鸡胸肉中细菌含量均低于对照组。因此,在低温环境下噬菌体PL1处理后可更好的减少食品污染的风险,在食品防控领域具有应用前景。
4结论
噬菌体PL1作为一株新的奇异变形杆菌噬菌体,潜伏期短、裂解量大、安全性高,具有广泛的pH值稳定性和良好的温度稳定性。噬菌体PL1能裂解奇异变形杆菌和普通变形杆菌,还能抑制和清除不同材料上的细菌生物被膜,在不同温度条件下抑制鸡胸肉中细菌的生长。因此,噬菌体PL1具有作为食品工业中生物防治剂的潜力。