噬菌体 ：新型天然食品防腐剂

噬菌体 ：新型天然食品防腐剂 前言：提到噬菌体，大家不禁毛骨悚然，一致认为噬菌体是个杀伤力很强，非常恐怖的小玩意。今天，小编就带大家走近噬菌体，介绍噬菌体的相关特性，了解噬菌体作为新型食品防腐剂在食品中的应用。 作为病毒的一种，噬菌体以“捕食”细菌为生，广泛存在海洋、土壤、河流等自然环境中。据不完全统计，地球上噬菌体的总量为1030-1032，海水面每毫升含有107个噬菌体，在我们每个人的体内有数以万亿计的噬菌体。大肠杆菌噬菌体已从新鲜的鸡肉、猪肉、牛肉、蘑菇、蔬菜和熟食中分离得到。很明显，我们每天都吃进去大量的噬菌体，人体长期暴露于噬菌体丰富的环境中，但并没有出现异常。噬菌体需要利用细菌的核糖体、蛋白质合成自身生长和繁殖所需的因子、氨基酸和能量，并且噬菌体有严格的宿主特异性,  只寄居在易感宿主菌体内。 根据噬菌体的生活周期分为裂解性噬菌体(Lytic phage)和温和性噬菌体(Temperate phage)两大类。侵入宿主细胞后, 随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作裂解性噬菌体；若噬菌体侵入宿主细胞后， 其核酸附着并整合在宿主染色体上和宿主核酸同步复制, 宿主细胞不裂解而继续生长的噬菌体称作温和性噬菌体。在适当的条件下，一个裂解周期内，每个噬菌体就会产生200个子代噬菌体。 图1.各种形态的噬菌体                  图2. 噬菌体的繁殖（裂解途径和溶原途径） 噬菌体是分子生物学领域的重要实验工具和最理想的材料，可用于预防和治疗传染性疾病、鉴定细菌分型、筛选抗癌物质和检测致癌物质。伴随着致病菌耐药性和超级细菌的出现以及追求安全、营养、健康的消费观念的转变，作为细菌的天敌，噬菌体因特异性强、自我增殖快、抗菌能力强、研发时间短等优点，为食源性致病菌的生物防治开辟了新的途径。    众所周知， 防腐剂在抑制微生物生长延长保存期方面有着重要的作用。由于化学防腐剂具有一定的安全隐患，使得人们对化学合成的防腐剂产生了一定的恐惧心理。广谱、高效、低毒、天然的天然食品防腐剂就成了食品科学研究中的热点之一。噬菌体及其裂解酶可以有效地抑制或杀灭有害菌，更有效地达到保鲜的目的，且无毒物残留，无污染，真正做到天然和卫生。另外，能更大限度地保持食品原有风味和营养成分，并且外观形态不发生变化，可节约能耗，利于环保。 荷兰EBI公司从大量食品级的噬菌体中筛选出来的ListexTM P100，在2005年通过FDA的公认安全添加剂（GRAS）认证，成为全球第一个通过认证的噬菌体生物制剂。ListexTM P100经过了浓缩、过滤，产品浓度符合及传统食品加工过程，对肉制品、水产品及乳制品中的单增李斯特菌具有广谱抗菌作用，能100％的杀灭被侵染的李斯特菌。2006年，由6种高浓度李斯特菌噬菌体LMP102亦通过FDA的认证，允许其用于即食性肉制品中。美国农业部在2007年批准噬菌体用于控制家畜中出血性大肠杆菌O157:H7, 另外1株李斯特菌噬菌体作为公认安全添加剂，可以添加到奶酪等其他食品中。美国FDA在2008年批准噬菌体用于禽类中沙门氏菌的控制。2011年，FDA批准了EcoShieldTM产品可应用于红碎肉中降低大肠杆菌O157:H7污染。近几年的报导表明噬菌体在控制沙门氏菌、李斯特氏菌、大肠杆菌O157:H7、弯曲菌、致病性弧菌等方面有良好的效果。 噬菌体在致病菌的控制中取得良好的效果，但是也存在一些不足。例如，细菌对噬菌体有可能产生抗性，某些噬菌体可以在细菌间传播致病基因，使用过程中噬菌体需要宿主菌进行增殖，受一定宿主的限制。此外，噬菌体在食品中应用的安全性仍是消费者顾虑的主要因素，应用噬菌体裂解酶替代噬菌体可以解决这些问题。作为一种生物蛋白，裂解酶易于批量生产、提纯、高效且不影响机体正常菌群，尚未发现残留和耐药问题。然而，目前报道的噬菌体裂解酶在溶菌作用方面只成功地应用于革兰氏阳性菌，还没有应用于革兰氏阴性菌。因此,扩大噬菌体裂解酶的种类及作用对象，构建“酶抗生素”库，为食源性疾病的防控提供更多的选择和帮助，势必成为将来的一个研究趋势和热点。 随着我们对噬菌体特性及噬菌体与宿主菌间相互作用机制的理解越来越深入，研发新型噬菌体和噬菌体裂解酶制剂来设计新抗菌策略将会在食品领域有更广阔的应用前景。