Effectiveness of a Phage Cocktail as a Potential Biocontrol Agent against Saprophytic Bacteria in Ready-To-Eat Plant-Based Food
噬菌体混合物作为即食植物性食品中腐生菌潜在生物防控剂的效果研究
来源：Viruses, Volume 15, 2023, 172
《病毒》，2023年，第15卷，文章编号172
摘要
本研究旨在评估噬菌体混合物在冷藏条件下改善五种即食叶菜沙拉微生物质量的效果。测试样品包括芝麻菜、胡萝卜混合沙拉、甜菜根混合沙拉、清洗与未清洗菠菜。肠杆菌目细菌是受试产品中主要菌群之一。研究对优势细菌进行抗生素耐药性检测，并从城市污水中分离出43株靶向腐生菌的特异性噬菌体，利用Bioscreen C Pro全自动生长分析仪测定噬菌体裂解活性。采用喷洒和吸附垫两种施加方式，在芝麻菜、胡萝卜混合沙拉、甜菜根混合沙拉中均有效降低细菌数量，48小时最大抑菌率达99.9%；但在清洗与未清洗菠菜中效果不佳。噬菌体混合物的抑菌效果依赖产品原生腐生菌组成，可作为改善即食食品微生物质量的替代方法。
关键词
噬菌体；生物防控；腐生细菌；食品质量；即食食品；噬菌体混合物；喷洒；吸附垫
研究目的
评估噬菌体混合物对五种即食植物性食品中腐生菌的控制效果，分析原料微生物污染状况与优势菌抗生素耐药性，从污水中分离特异性噬菌体并构建广谱噬菌体混合物，验证不同施加方式的抑菌效果，为即食食品微生物安全控制提供新策略。
研究思路
采集市售即食叶菜沙拉，检测微生物污染水平与致病菌携带情况；分离鉴定优势腐生菌，测定其抗生素耐药性；从城市污水中分离靶向优势菌的特异性噬菌体，利用生长分析仪评估裂解活性；制备噬菌体混合物，采用喷洒与吸附垫两种方式处理沙拉，冷藏储存监测细菌数量变化，评估抑菌效果与适用场景。
研究亮点
1. 从城市污水中成功分离43株特异性裂解噬菌体，构建广谱噬菌体混合物，来源安全易得。
2. 建立噬菌体裂解活性高通量检测方法，精准评估不同MOI下的抑菌效率。
3. 开发喷洒与吸附垫两种噬菌体应用方式，操作简便、适配食品工业化生产。
4. 在三种叶菜沙拉中实现99.9%抑菌率，显著延长产品货架期，不改变食品品质。
5. 受试样品均未检出致病性大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌，安全性高。
可延伸的方向
1. 优化噬菌体混合物组成，提升对菠菜等难处理蔬菜的抑菌效果。
2. 探究噬菌体在不同食品基质中的稳定性与扩散机制。
3. 开展中试实验，验证噬菌体技术在工业化即食食品生产线的应用可行性。
4. 结合测序技术分析噬菌体处理对食品原生微生物群落结构的影响。
5. 开发耐高温、耐干燥的噬菌体制剂，拓展应用场景与保质期。
6. 研究噬菌体与天然抑菌物质协同作用，提升综合防控效果。
测量的数据及研究意义
1. 测量了即食沙拉在保质期前后的嗜冷菌、中温菌、产酸菌、大肠菌群、肠杆菌科数量，数据来自表1，用于评估产品初始微生物质量与储存稳定性，明确腐败菌增殖规律。
2. 测量了43株优势菌的分类地位与16S rRNA序列，数据来自表2，用于明确噬菌体靶向宿主范围，保障混合物广谱性。
3. 测量了优势菌对28种抗生素的耐药表型与MAR指数，数据来自表3、表4，用于评估食品中耐药菌传播风险，指导噬菌体防控必要性。
4. 测量了各噬菌体效价与噬菌斑形态，数据来自表5，用于筛选高活性裂解噬菌体，保障混合物效果。
5. 测量了不同MOI下噬菌体对宿主菌的生长抑制曲线，数据来自表5，用于确定最佳感染复数，明确抑菌机制。
6. 测量了噬菌体混合物处理后沙拉总细菌数变化，数据来自表6，用于评估两种应用方式的实际抑菌效果与适用产品。
结论
1. 市售即食植物性食品腐生菌污染严重，冷藏储存可使菌群数量上升1-3个数量级，18.6%的分离菌为多重耐药菌。
2. 城市污水是分离食品腐生菌特异性噬菌体的优质来源，43株噬菌体均可高效裂解对应宿主。
3. 噬菌体混合物可显著抑制芝麻菜、胡萝卜混合沙拉、甜菜根混合沙拉中腐败菌生长，48小时抑菌率最高达99.9%。
4. 喷洒与吸附垫两种应用方式效果相近，操作简便，适合即食食品加工场景。
5. 噬菌体混合物在清洗与未清洗菠菜中效果不佳，可能与产品微生物组成差异、细菌抗性或噬菌体竞争有关。
6. 受试产品均未检出食源性致病菌，微生物安全风险主要来自腐生菌导致的品质下降。
使用芬兰Bioscreen仪器测量数据的研究意义
本研究采用芬兰Bioscreen C Pro全自动生长分析仪，实时测定不同感染复数下宿主菌的生长曲线与OD值变化，精准计算噬菌体对宿主菌的比生长速率抑制效果。该仪器实现高通量、自动化、高重复性检测，排除人工操作误差，客观量化不同MOI条件下噬菌体的裂解动力学，为筛选高效噬菌体、确定最佳使用剂量、验证噬菌体抑菌机制提供可靠定量数据，确保噬菌体混合物研发与应用评价的科学性、准确性与可重复性，是噬菌体生物防控剂研发的核心支撑数据。