噬菌體在食品安全控制中的研究進(jìn)展

呂 陽，尹 平，Khairy Morsy MOHAMED，高 磊，袁 超，周 洋，邱 寧，鄒璐瑤，李 志，Abdelnabby HAZEM，王小紅，李錦銓,5,*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.本哈大學(xué)農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)系，埃及 本哈 11435；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖北 武漢 430070；4.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，湖北 武漢 430070；5.農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點實驗室，湖北 武漢 430070）

食源性病原菌引起的食品安全問題是一個遍及全球的嚴(yán)重公共衛(wèi)生問題，也一直都是食品科學(xué)研究的核心。盡管現(xiàn)代食品安全控制技術(shù)和食品加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)?shù)乃剑称肺廴竞褪吃葱约膊≡诎l(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家仍普遍存在，由病原菌引起的食品安全事件頻頻發(fā)生[1-3]。2014年意大利米蘭發(fā)生了一起沙門氏菌感染爆發(fā)事件，事件中4 所小學(xué)至少47 人被感染，溯源技術(shù)顯示這起事件是由于患者攝入受污染火腿而導(dǎo)致的腸炎沙門氏菌感染（Salmonella enterica）[4]。2015年美國多州爆發(fā)單增李斯特菌（Listeria monocytogenes）疫情，患者因食用美國知名冰淇淋品牌“藍(lán)鐘”（Blue Bell）相關(guān)產(chǎn)品而感染上該菌[5]，其生產(chǎn)商“藍(lán)鐘”乳制品公司有百余年歷史，是全美銷量第三的冰淇淋品牌，曾成為國際空間站甜品。2016年美國發(fā)生了沙門氏菌爆發(fā)事件，共8 個州卷入此次疫情中，這起事件與受沙門氏菌污染的黃瓜密切相關(guān)[6]。2012年中國爆發(fā)了嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）疫情，共發(fā)現(xiàn)疑似病例349 例，該疫情是由于清洗蔬菜用水受細(xì)菌污染所導(dǎo)致[7]。美國國立衛(wèi)生研究所指出，人類細(xì)菌性感染約有65%是由生物被膜引起的[8-10]。因此，食源性病原菌生物被膜的形成對食品安全的威脅也是不容小覷的[11]。此外，生物被膜容易引起食品交叉污染，導(dǎo)致食品安全問題，產(chǎn)生疾病傳播的隱患，給食品安全帶來極大威脅[1-3]。

噬菌體是一種特異感染細(xì)菌的病毒，普遍認(rèn)為其對人類、動物和植物無害[12]。它們不僅在人類和動物醫(yī)學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且在各種農(nóng)業(yè)環(huán)境中也應(yīng)用廣泛。從食品安全的角度來看，嚴(yán)格的裂解性噬菌體可能是最無害的天然抑菌物質(zhì)之一，理應(yīng)獲得良好的發(fā)展?；蚬こ碳夹g(shù)、全基因組測序技術(shù)和組合生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了噬菌體及其產(chǎn)物在食品領(lǐng)域中的安全、高效使用。由于食源性病原菌逐漸成為世界性的公共衛(wèi)生問題，噬菌體及其產(chǎn)物作為抑菌物質(zhì)的研究及開發(fā)勢必會成為將來的一個趨勢和熱點。因此，本文重點介紹噬菌體在食品安全控制中的相關(guān)研究進(jìn)展，展示噬菌體在食品安全中良好的應(yīng)用前景。

1 抗生素的可替代品——噬菌體

噬菌體在發(fā)現(xiàn)早期就被作為一種治療細(xì)菌感染的藥物進(jìn)行研究，但是由于當(dāng)時對噬菌體基本生物學(xué)知識缺乏認(rèn)識，加之實驗技術(shù)條件有限，以及噬菌體制劑的工藝、質(zhì)量較差等原因，噬菌體療法一度被抑菌活性強(qiáng)且具有廣譜性的抗生素所取代[13-15]。隨著抗生素療法的不斷發(fā)展，噬菌體療法逐漸在西方退出了歷史舞臺，只有東歐一些國家堅持和發(fā)展噬菌體療法[16-17]。

近年來，抗生素濫用導(dǎo)致的超級細(xì)菌出現(xiàn)和食品中藥物殘留問題引起世界關(guān)注，多國政府也頒發(fā)了相應(yīng)的法律法規(guī)或措施，推進(jìn)“無抗（生素）進(jìn)程”。1986年，瑞典宣布全面禁止抗生素用于飼料添加劑，以安撫消費者對肉品藥物殘留和耐藥性這一問題產(chǎn)生的恐懼心理；2014年，奧巴馬政府批準(zhǔn)減少抗生素的相關(guān)研究經(jīng)費；加利福尼亞州州長Jerry Brown在2015年10月10日簽署并通過了全美最為嚴(yán)格的限制畜禽中抗生素使用的法案，禁止常規(guī)性地使用抗生素來防控疾病或促進(jìn)動物生長；我國國務(wù)院食品安全委員會辦公室、工業(yè)和信息化部、農(nóng)業(yè)部、國家衛(wèi)生和計劃生育委員會和食品藥品監(jiān)督管理總局于2016年7月27日聯(lián)合制定發(fā)布了《畜禽水產(chǎn)品抗生素、禁用化合物及獸藥殘留超標(biāo)專項整治行動方案》。因此，噬菌體在醫(yī)學(xué)和食品領(lǐng)域的應(yīng)用重新受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，成為當(dāng)前的研究熱點之一[18]。相繼有一些噬菌體制劑產(chǎn)品在食品加工及保鮮、動物生產(chǎn)、水質(zhì)凈化以及人類臨床中得到應(yīng)用，由此可見，噬菌體的發(fā)展前景非常廣闊[12]。

細(xì)菌噬菌體通常稱為噬菌體，由英國細(xì)菌學(xué)家Frederick W. Twort和加拿大法裔微生物學(xué)專家Félix d’Herelle于1915年和1917年先后各自發(fā)現(xiàn)[19]。由于其具有拮抗、裂解細(xì)菌的特性，F(xiàn)élix d’Herelle將它命名為噬菌體。目前已用電子顯微鏡觀察到的噬菌體有5 500多種[20]：絕大多數(shù)（96%）是有尾型噬菌體，它們又可以分為3 個科：肌尾噬菌體科（Myoviridae）、長尾噬菌體科（Siphoviridae）和短尾噬菌體科（Podoviridae）；少數(shù)（3.7%）為多面體型和絲狀噬菌體[21]。噬菌體的生長繁殖一般分為5 個階段，即吸附、侵入、增殖、裝配和裂解。根據(jù)噬菌體與宿主菌的關(guān)系，可分為烈性噬菌體和溫和噬菌體兩類：烈性噬菌體侵入宿主，完成其子代噬菌體的復(fù)制、組裝，使宿主細(xì)胞細(xì)胞壁降解，子代噬菌體顆粒釋放，再進(jìn)行下一步的感染；溫和噬菌體入侵其宿主后將基因組整合到宿主染色體上，與染色體同步復(fù)制繼而傳遞給子代，但當(dāng)宿主菌受到紫外線或絲裂霉素誘導(dǎo)時，整合的基因組又可脫離染色體，轉(zhuǎn)變?yōu)榱倚允删w[22]。

2 噬菌體在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

目前噬菌體在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有：1）在采前生產(chǎn)中應(yīng)用，以達(dá)到從源頭上減少和消除活體動植物中食源性病原菌的污染或定植的效果；2）在食品加工過程中對食品接觸面和生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行消毒；3）在最終產(chǎn)品貯存和銷售期間防止食品交叉污染[12]。

2.1 噬菌體在采前生產(chǎn)中的應(yīng)用

Bueno等[23]用phages phi-IPLA35和phi-IPLA88（1∶1，m/m）噬菌體混合液（106PFU/mL）處理被金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（大約106CFU/mL）污染的生產(chǎn)原料牛奶。在新鮮奶酪中，奶酪凝固3 h后發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌數(shù)量從6.25（lg（CFU/g））下降到3.38（lg（CFU/g）），降低了46%。6 h后食品的染菌量迅速降低至直接檢測法的檢測靈敏度以下（小于10 CFU/g）。直至奶酪凝結(jié)過程結(jié)束，金黃色葡萄球菌都未被檢出，而且在貯藏過程中也未受到金黃色葡萄球菌的二次污染。在硬質(zhì)成熟奶酪中，金黃色葡萄球菌數(shù)量相比對照組下降4.64（lg（CFU/g）），在奶酪成型后，僅有1.24（lg（CFU/g））的金黃色葡萄球菌被檢測出來，而對照組則含有6.73（lg（CFU/g））的金黃色葡萄球菌，染菌量降低了約82%。發(fā)酵過程中所需的有益微生物并不受噬菌體的影響，因此奶酪保持了預(yù)期的理化性質(zhì)。以上研究表明，噬菌體在乳制品中應(yīng)用廣泛，也可以代替抗生素及消毒劑，特異性控制原料乳及乳制品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的食原性病原菌，提高乳制品質(zhì)量。

蔡天舒等[24]篩選分離噬菌體qdsa001，以金黃色葡萄球菌作為宿主菌進(jìn)行噬菌體性能實驗：初始菌量為105CFU/mL，6 h后實驗組金黃色葡萄球菌的數(shù)量降到3.5（lg（CFU/mL））左右，12 h后降低至檢測限以下；而對照組數(shù)量呈先上升后穩(wěn)定趨勢。當(dāng)初始菌量為102CFU/mL時，12 h后對照組染菌量增至107CFU/mL，而實驗組降到檢測限以下。由此可見，噬菌體qdsa001對牛奶中的金黃色葡萄球菌具有明顯的抑制效果。

2.2 噬菌體在食品加工過程中的應(yīng)用

噬菌體在玻璃/不銹鋼等食品接觸面上均有應(yīng)用。Woolston等[25]研究了使用6 株裂解性噬菌體（SPT-1、STML-198、SSE-121、SBA-1781、SKML-39、STML-13-1）的組合產(chǎn)品SalmoFresh對消除玻璃和不銹鋼表面的沙門氏菌的效果。將SalmoFresh（感染復(fù)數(shù)（multiplicity of infection，MOI）＝10）滴加到含有沙門氏菌的玻璃/不銹鋼表面，室溫下放置5 min，結(jié)果表明SalmoFresh明顯的減少了不銹鋼和玻璃表面的S. kentucky和Brandenburg等沙門氏菌，但是卻無法減少乙型副傷寒（S. paratyphi B）沙門氏菌。然而在新型噬菌體雞尾酒SalmoLyseTM中，通過兩株新的能裂解乙型副傷寒菌株的噬菌體（SEML-239-1、SNN-398）取代兩株對乙型副傷寒菌株的不敏感株（SKML-39、STML-31-1）后，能夠顯著減少玻璃/不銹鋼表面的乙型副傷寒沙門氏菌的污染。以上數(shù)據(jù)說明噬菌體或混合噬菌體（雞尾酒法）在不同材質(zhì)的食品接觸面上能夠有效抑菌/殺菌，可以滿足不同食品加工設(shè)備和加工環(huán)境的消毒需求。

Yeh等[26]研究噬菌體對紅肉和家禽中的沙門氏菌污染的影響。用S16和F01a噬菌體混合液處理牛肉和豬肉時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噬菌體總數(shù)達(dá)到108PFU/mL時，沙門氏菌菌量可減少0.8～1.0（lg（CFU/g））。而在雞肉的實驗中，107PFU/mL的噬菌體液可減少0.7（lg（CFU/g））的沙門氏菌，108PFU/mL的噬菌體液可減少0.9（lg（CFU/g））的菌量。由此可見，噬菌體在食品安全領(lǐng)域中還可以用于控制紅肉和家禽中沙門氏菌的污染，同時，噬菌體S16和F01a可以減少在加工溫度下的所有肉類基質(zhì)中沙門氏菌的污染。

Hungaro等[27]比較了噬菌體和普通的化學(xué)抑菌制劑對冷藏雞肉雞皮中腸炎沙門氏菌的抑菌效果，并從雞的糞便中分離得到5 個廣譜的噬菌體。當(dāng)在雞肉表面接種105CFU/mL的腸炎沙門氏菌時，分別添加噬菌體109PFU/mL（MOI＝10 000）和化學(xué)抑菌制劑，兩者表現(xiàn)出同樣的抑菌效果，沙門氏菌菌量都減少了1（lg（CFU/cm2））。這項研究證明，噬菌體能夠在短時間內(nèi)降低冷藏雞肉雞皮中的腸炎沙門氏菌數(shù)量，并且在25 ℃和37 ℃條件下，噬菌體的MOI值為10時具有更為良好的抑菌效果。這些數(shù)據(jù)表明，在加工過程中，噬菌體可以替代普通的化學(xué)抑菌制劑，更為安全、無殘留地減少腸炎沙門氏菌對家禽的污染。

2.3 噬菌體在最終產(chǎn)品貯存和銷售期間的應(yīng)用

Sharma等[28]使用3 種噬菌體混合液EPC-100對鮮切生菜和哈密瓜中的大腸桿菌O157∶H7進(jìn)行抑菌實驗。人工在生菜葉上接種3.76 （lg（CFU/cm2））的大腸桿菌O157∶H7后，向生菜葉噴涂噬菌體ECP-100至7.98（lg（PFU/cm2）），并在4 ℃條件下保存2 d。結(jié)果表明噬菌體EPC-100能夠明顯降低大腸桿菌O157∶H7的菌量，與對照組相比菌量降低了約74%。這些研究結(jié)果對鮮切生菜等的采后加工技術(shù)具有重要的實際意義。將4.55（lg（CFU/mL））的大腸桿菌O157∶H7加入到鮮切哈密瓜片中，滴加6.69（lg（CFU/mL））EPC-100，在4 ℃或20 ℃條件下保存7 d。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：用噬菌體ECP-100處理的含有大腸桿菌O157∶H7的鮮切哈密瓜在4 ℃貯藏時的0、2、5、7 d中菌量明顯降低，且在第7天時，與對照組相比菌量減少了約72%；而在20 ℃下用噬菌體ECP-100處理的含有大腸桿菌O157∶H7的鮮切哈密瓜與對照組相比只在第5天菌量會有所下降，與對照組相比菌量減少了約16%。結(jié)果表明，噬菌體在4 ℃對鮮切哈密瓜的抑菌效果明顯高于20 ℃，同時也證明噴涂噬菌體的效果比滴加噬菌體的效果顯著。該項研究也是第一個顯示出噬菌體在生菜和哈密瓜上能有效減少大腸桿菌污染的應(yīng)用研究。

李錦銓等[29]使用兩種噬菌體LPSE1和LPST10分別對生菜樣品中的腸炎沙門氏菌ATCC13076、鼠傷寒沙門氏菌ATCC14028進(jìn)行抑菌實驗。人工在生菜葉上分別接種105CFU/mL ATCC13076和ATCC14028后，滴加對應(yīng)噬菌體于生菜葉樣本上進(jìn)行殺菌實驗。實驗結(jié)果表明：對于噬菌體LPSE1，在MOI值分別為1和10時，作用3～5 h后，菌量逐漸減少；在MOI＝100條件下，菌量在短時間內(nèi)減少0.61（lg（CFU/cm2））；對于噬菌體LPST10，在MOI分別為1和10時，噬菌體與鼠傷寒沙門氏菌ATCC14028作用3～5 h時菌量減少較為明顯；在MOI＝100條件下，約5 min后菌量減少0.3（lg（CFU/cm2）），并且隨著作用時間的延長，減少量不斷上升。綜上所述，噬菌體對鮮切生菜表面的食源性病原菌的抑制作用隨時間延長而更加顯著。

Leverentz等[30]使用噬菌體混合液LMP-102對哈蜜瓜樣本中的李斯特菌進(jìn)行抑菌實驗。將噬菌體混合液LMP-102滴加到被李斯特菌污染的鮮切哈密瓜片樣本中，并在10 ℃下保存7 d。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，噬菌體應(yīng)用在被李斯特菌污染的樣本0～2 h內(nèi)效果顯著，且在2 d內(nèi)菌量只有0～1（lg（CFU/sample））。這表明在生產(chǎn)中可及時使用噬菌體作為抑菌物質(zhì)抑制病原菌的生長，防止果蔬在加工過程中受到病原菌污染。當(dāng)用108PFU/mL（MOI＝1 000）噬菌體處理李斯特菌時，在0～2 d內(nèi)，李斯特菌菌量為0。在第5天時，與對照組相比菌量減少了92%，第7天與對照組相比菌量減少了72%。結(jié)果表明噬菌體對水果表面李斯特菌的生長有抑制作用，并且隨著噬菌體濃度增大抑菌效果更加明顯。綜上所述，噬菌體對鮮切哈密瓜表面的食源性病原菌具有顯著的抑制作用。

Galarce等[31]用5 種針對沙門氏菌的噬菌體混合液處理生三文魚片和熏制三文魚片，得到以下結(jié)果：相比于對照組，18 ℃時生魚片的沙門氏菌數(shù)量在第3、6、10天分別有0.75、2.57、3.19（lg（CFU/g））的減少，而在冷藏溫度（4 ℃）下分別減少3.12、2.83、2.82（lg（CFU/g））。對于熏制魚片：在18 ℃的存放條件下，同樣在第3、6、10天檢測發(fā)現(xiàn)沙門氏菌，相比對照分別有1.69、1.02、1.96（lg（CFU/g））的減少；4 ℃下減少量依次為0.50、0.35、1.16（lg（CFU/g））。該項結(jié)果顯示了噬菌體對這兩種存放溫度下生三文魚和熏制三文魚上的沙門氏菌均有抑制作用，可作為生物防控的方法。

3 基因工程技術(shù)促進(jìn)噬菌體在食品安全中的應(yīng)用

近年來，改造噬菌體的基因工程技術(shù)已趨于成熟，一方面可通過基因工程技術(shù)表達(dá)噬菌體裂解酶以防止噬菌體的其他副作用，甚至進(jìn)一步表達(dá)嵌合酶以增強(qiáng)裂解能力和裂解譜；另一方面可以通過基因工程方法拓寬天然噬菌體的宿主譜或增強(qiáng)其裂解能力。

3.1 體外克隆表達(dá)技術(shù)

為了避免噬菌體帶來的副作用或安全性問題，在醫(yī)學(xué)上已有研究通過體外表達(dá)技術(shù)直接表達(dá)金黃色葡萄球菌裂解酶LysK用于消除生物被膜?；趯α呀饷窵ysK的充分認(rèn)識，有學(xué)者進(jìn)一步研究了體外表達(dá)LysK的截短片段CHAPk（裂解酶結(jié)構(gòu)域），該片段比原來更小，但依然能夠高效降解生物被膜[32]。楊曦等[33]為研究大腸桿菌O157Stx噬菌體編碼的裂解酶（內(nèi)溶素）對腸出血性大腸桿菌的抑菌作用，克隆表達(dá)了大腸桿菌O157Stx噬菌體裂解酶，并檢測其裂解作用和裂菌譜。體外裂解活性實驗證實了純化的噬菌體裂解酶LysEC1對腸出血性大腸桿菌菌株具有很好的裂解作用，這為新型噬菌體抑菌生物制劑的研發(fā)提供了方向。

3.2 組合生物學(xué)思路定向改造裂解酶

Ply187和phiNM3是兩個不同來源的金黃色葡萄球菌噬菌體裂解酶。研究發(fā)現(xiàn)：裂解酶Ply187的催化結(jié)構(gòu)域（Pc）具有較高的催化活性，然而其細(xì)胞壁結(jié)合結(jié)構(gòu)域的特異性并不理想，影響了其安全使用；裂解酶phiNM3具有特異性極高的細(xì)胞壁結(jié)合結(jié)構(gòu)域（non-SH3b CBD）。Yang Hang等[34]直接在體外合成了編碼Pc和non-SH3b CBD的DNA融合片段，并在大腸桿菌中表達(dá)了該融合蛋白，將其命名為裂解酶ClyH。該新型裂解酶具有特異性強(qiáng)和催化活性高的特點，在體內(nèi)外實驗中都具有很好的殺菌活性，而且對于不同時期形成的生物被膜也具有破壞作用[35]。

3.3 組合生物學(xué)的思路定向改造噬菌體

T7噬菌體是大腸桿菌特異性噬菌體，且基因組信息和遺傳背景清晰，但是該噬菌體有兩個局限性：一方面不能侵染帶有F質(zhì)粒的大腸桿菌；另一方面消除生物被膜的能力有限。研究者在T7噬菌體基因組中加入了T3噬菌體的基因1.2（噬菌體復(fù)制相關(guān)）和dspB（生物被膜裂解酶基因）[35]，發(fā)現(xiàn)組合的新噬菌體T7DspB不僅能夠感染帶有F質(zhì)粒的大腸桿菌菌株（TG1），而且能夠顯著消除其生物被膜。研究者認(rèn)為這項研究借助合成生物學(xué)的思維，拓寬了噬菌體的宿主譜，提高了噬菌體的生物被膜消除能力，這是酶和噬菌體共同對抗生物被膜的“雙管齊下”攻擊策略[36]。

綜上所述，近年來基因工程和基因組測序技術(shù)的發(fā)展，更進(jìn)一步保障了噬菌體應(yīng)用的安全性，促進(jìn)了噬菌體的安全應(yīng)用。

4 噬菌體在食品領(lǐng)域應(yīng)用的商業(yè)化案例和發(fā)展?jié)摿?/h2>

Perera等[37]評估了利用李斯特菌噬菌體的混合物L(fēng)istshield消除生菜、奶酪、三文魚等食品中的單增李斯特菌的效果，發(fā)現(xiàn)其對某些樣品中的細(xì)菌消除效果達(dá)到100%，最少可以消除82%以上的細(xì)菌。在用噬菌體處理產(chǎn)品后，產(chǎn)品的感官品質(zhì)（色、香、味）完全不受影響。2006年，Listshield（美國Intralytix公司）獲美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)，通過GRAS（generally recognized as safe）認(rèn)證，可應(yīng)用于即食性肉制品和禽肉制品中，成為首例應(yīng)用于食品安全領(lǐng)域的噬菌體產(chǎn)品；2008年，通過美國環(huán)境保護(hù)局（Environmental Protection Agency，EPA）認(rèn)證，該產(chǎn)品可用于食品加工設(shè)施的清潔；2015年通過GRAS認(rèn)證，其可應(yīng)用范圍擴(kuò)大至魚類和貝類及其產(chǎn)品、果蔬及相關(guān)產(chǎn)品和乳制品[38]。

Oliveira等[39]評價了噬菌體Listex P100對甜瓜、梨和蘋果等鮮切水果及果汁中單增李斯特菌污染的清除效果，發(fā)現(xiàn)該噬菌體對甜瓜、梨及其產(chǎn)品具有較好的效果。也有學(xué)者分別評價了商業(yè)化消毒劑Suma Tab D4（二氯異氰尿酸鈉，荷蘭Diversey公司）、Suma Bac D10（季銨化合物，荷蘭Diversey公司）和Listex P100對污染了單增李斯特菌的鋼鐵材料（模擬食品接觸面）的殺菌效果，發(fā)現(xiàn)對于表面凹槽不深的鋼鐵材料，Listex P100較兩種商業(yè)化消毒劑具有更好的消除效果[40]。2006年Listex P100（荷蘭Micreos Food Safety公司）獲得FDA批準(zhǔn)；2007年獲得美國農(nóng)業(yè)部有機(jī)認(rèn)證（美國最高級別的有機(jī)認(rèn)證）；隨后分別被荷蘭衛(wèi)生部（2010年）、歐洲食品安全局（2011年）、加拿大衛(wèi)生部（2011年）、澳大利亞新西蘭標(biāo)準(zhǔn)局（2012年）、巴西衛(wèi)生部（2012年）等批準(zhǔn)使用[41]。

2013年，SalmoFresh（美國Intralytix公司）和Salmonelex（荷蘭Micreos Food Safety公司）分別獲得FDA批準(zhǔn)：SalmoFresh可應(yīng)用于禽類產(chǎn)品；Salmonelex可應(yīng)用于肉類和禽類產(chǎn)品[42]。以上結(jié)果顯示了人類在利用噬菌體控制沙門氏菌污染中已取得的階段性成果，預(yù)示噬菌體制品將在控制沙門氏菌污染中發(fā)揮重要作用。

據(jù)不完全統(tǒng)計，全球目前有28 家生產(chǎn)噬菌體相關(guān)產(chǎn)品的公司，其中美國有9 家，英國有7 家，澳大利亞和格魯吉亞各2 家，荷蘭、以色列、愛爾蘭、德國、韓國、加拿大、葡萄牙和俄羅斯各1 家。產(chǎn)品經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)使用的噬菌體及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)公司至少有以下5 家：美國Intralytix公司、荷蘭Micreos Food Safety公司、美國Elanco Food Solutions公司、美國OmniLytics（AgriPhi）公司和韓國Cheil Jedang公司。然而，據(jù)筆者所知，我國目前既沒有具有知識產(chǎn)權(quán)的噬菌體相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)公司，也沒有獲批使用的產(chǎn)品。

盡管我國目前還沒有獲批的噬菌體產(chǎn)品/生物制劑，但我國學(xué)者在運用噬菌體控制食品安全問題中取得了一定成績：蔡天舒等[24]分離到了一株金黃色葡萄球菌噬菌體qdsa001，并證明該噬菌體對牛奶中的金黃色葡萄球菌有良好的抑制作用；李錦銓等[29]篩選到了多株沙門氏菌噬菌體，并對其中裂解能力最好的兩株噬菌體LPSE1和LPST10進(jìn)行了應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)兩種噬菌體及其混合物在3 種不同類型食品（牛奶、火腿和生菜）中均具有較好的殺菌效果，并且不影響食品的感官品質(zhì)。此外，還有研究者分析評估了噬菌體和不同消毒劑對生鮮蔬菜的消毒效果，同時證明了噬菌體和消毒劑聯(lián)合使用的方法有利于提高消毒劑對大腸桿菌的抑制作用[43]。

5 結(jié) 語

隨著近年來世界范圍內(nèi)的食品安全惡性事件屢屢發(fā)生，食品污染與食源性疾病構(gòu)成了一個巨大且不斷擴(kuò)大的世界性公共衛(wèi)生問題，生產(chǎn)者、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和消費者對食品微生物的安全性越來越關(guān)注。傳統(tǒng)的殺菌技術(shù)可有效殺死微生物或鈍化酶類，保證食品在微生物方面的安全，但其能耗大，所需的高溫易破壞食品的色澤、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)和營養(yǎng)成分[44-45]?；瘜W(xué)消毒劑可對加工器械表面或者周圍環(huán)境進(jìn)行滅菌消毒，雖然作用效果明顯，但化學(xué)消毒劑會腐蝕器械、使病原菌產(chǎn)生耐藥性、易受溫度、pH值的影響，而且會對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生危害。天然植物精油作為新型的抑菌物質(zhì)，對日常生產(chǎn)生活中的致病菌有很好的抑制作用，然而由于精油具有較大的氣味，會對食品本身的風(fēng)味及感官品質(zhì)產(chǎn)生影響。因此，追求更加高效、低毒的天然抑菌物質(zhì)成為了食品科學(xué)研究的熱點之一[46]。目前的研究表明，噬菌體不會對食品的風(fēng)味造成影響。因此，噬菌體及其裂解酶不僅能夠更有效、安全地抑菌，而且不會使食品的外觀形態(tài)發(fā)生改變，能更好地保持食品的營養(yǎng)以及風(fēng)味。

目前，噬菌體已經(jīng)可以從各種食物中分離出來，如磨碎的牛肉、豬肉、雞肉和其他肉制品、冷凍的蟹肉、發(fā)酵乳制品如奶酪和酸奶以及萵苣和蘑菇等[47]。因此，噬菌體可以被認(rèn)為是食品的天然微生物群落的一部分。同時，有醫(yī)學(xué)實驗證明噬菌體對微生物菌群和機(jī)體正常菌群沒有影響。Sarker等[48]在對大腸桿菌噬菌體口服應(yīng)用的安全性實驗中發(fā)現(xiàn)，在患病兒童中應(yīng)用口服噬菌體與安慰劑治療（等效實驗），對兩者進(jìn)行比較，噬菌體不會改變糞便微生物群的組成，并且通過對糞便中細(xì)菌的16S rRNA基因測序評估發(fā)現(xiàn)大腸桿菌噬菌體不會影響腸道微生物菌群的組成。

噬菌體在食品安全的應(yīng)用方面較為寬廣：在肉及肉制品、乳制品、果蔬上都有可觀的應(yīng)用價值；在食品機(jī)械表面的應(yīng)用有利于處理由于生產(chǎn)過程操作不當(dāng)導(dǎo)致的致病菌污染問題。對于近年來全球頻發(fā)的食源性致病菌安全事故，噬菌體的使用可以緩解或解決這一問題，從而有效保障食品的安全和質(zhì)量。

綜上所述，噬菌體抑菌是一種高效、快速、發(fā)展前景廣闊的食品安全生物防控手段，具有安全高效、特異性強(qiáng)、自我增殖快、篩選周期短以及不影響食品感官品質(zhì)等優(yōu)點，不論是在研究領(lǐng)域還是在應(yīng)用領(lǐng)域，利用噬菌體控制食品中的病原菌均具有廣闊的發(fā)展前景。與此同時，基因工程技術(shù)的逐步成熟使噬菌體的研究得到進(jìn)一步的發(fā)展，也解決了噬菌體可能帶來的安全隱患問題。國外噬菌體生物制劑的商業(yè)化發(fā)展以及我國近年來對噬菌體研究的成果表明，我們應(yīng)更加樂觀地順應(yīng)噬菌體的研究及應(yīng)用發(fā)展的趨勢，進(jìn)一步研究并促進(jìn)噬菌體作為抑菌物質(zhì)在食品安全領(lǐng)域中的應(yīng)用。