■一種檢測(cè)肉類腐爛的新型生物傳感器系統(tǒng)

將肉類推向全球市場(chǎng)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)是非常復(fù)雜且效率極高的，然而，當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，肉類的變質(zhì)對(duì)食品生產(chǎn)商、供應(yīng)商和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)將是非?，F(xiàn)實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)食品檢驗(yàn)規(guī)程不嚴(yán)格時(shí)，這一點(diǎn)將尤為突出。

為了提高食品安全水平，康考迪亞大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一款新型、廉價(jià)、可靠且對(duì)消費(fèi)者友好的檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)可用于識(shí)別牛肉中是否存在毒素腐胺。正如其名，腐胺是腐爛肉類產(chǎn)生有毒氣味的罪魁禍?zhǔn)祝髣┝繒r(shí)，可導(dǎo)致頭痛、嘔吐、腹瀉和心悸。研究人員在《Applied Bio Materials》雜志上解釋了他們是如何利用自然界中的一種蛋白質(zhì)，開(kāi)發(fā)出紙基合成生物傳感器的。

該傳感器依賴于無(wú)細(xì)胞蛋白質(zhì)合成技術(shù)，該技術(shù)是利用細(xì)胞的生物機(jī)制產(chǎn)生蛋白質(zhì)，而不是使用活細(xì)胞。研究人員在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了腐胺抑制蛋白PuuR，研究顯示其可以指示腐胺的存在。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)，研究人員將腐胺添加到無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)中產(chǎn)生阻遏物，而后將其放在紙上以便驗(yàn)證在紫外光下是否能夠目測(cè)到腐胺。1 h 后，研究人員發(fā)現(xiàn)生物傳感器檢測(cè)到腐胺的存在；4 h 后，他們確信其讀數(shù)非常準(zhǔn)確。

在對(duì)肉類樣本進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，研究人員將小塊牛肉樣本分別保存在冷凍室、冰箱和室溫條件下，幾天后觀察腐胺的累積量。結(jié)果顯示，在冷凍室和冰箱中的樣本腐胺含量非常低，而室溫下的樣本中腐胺的含量足以讓任何可能食用的人患病。研究人員對(duì)比使用生物傳感器的結(jié)果與食品檢測(cè)常用的色譜法結(jié)果，發(fā)現(xiàn)二者有一定的相關(guān)性。

該生物傳感器尚處于試驗(yàn)階段，功能完備的商業(yè)化產(chǎn)品不會(huì)很快面世，然而，研究人員對(duì)其仍持樂(lè)觀態(tài)度。研究人員認(rèn)為，“我們相信此項(xiàng)研究工作是在肉類加工行業(yè)使用傳感器邁出的第1 步。此外，該技術(shù)也可以用于其它領(lǐng)域，如重金屬污染的環(huán)境采樣以及癌癥和疾病診斷?！?/p>

原文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221206132755.htm

（于洋）

■一種可以有效防止細(xì)菌污染的新型噬菌體滅菌噴霧

加拿大麥克馬斯特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種強(qiáng)大的“新武器”來(lái)對(duì)抗細(xì)菌污染。他們開(kāi)發(fā)出一種方法誘導(dǎo)噬菌體連接在一起，形成微小的“珠子”。這些珠子可以安全地應(yīng)用于食品和其它材料，從而去除大腸桿菌0157 等有害病原體。這種珠子每個(gè)直徑約為20 微米，裝載了數(shù)百萬(wàn)個(gè)噬菌體。該團(tuán)隊(duì)僅使用這種微珠為原料，研制出一種新型滅菌噴霧，相關(guān)研究成果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。

這種可噴灑新型超級(jí)消毒劑對(duì)食品是安全的，而且非常高效。研究人員指出，“當(dāng)將其噴灑在食物上時(shí)，基本上聚集了數(shù)十億的微型“士兵”來(lái)保護(hù)食物免受細(xì)菌污染。它們像微小的積木一樣連接在一起，這種有組織的自然結(jié)構(gòu)使它們更耐用，更易于包裝、儲(chǔ)存和使用?！?/p>

當(dāng)噬菌體（自然存在于身體和環(huán)境中）接觸目標(biāo)細(xì)菌時(shí)會(huì)不斷繁殖，這會(huì)爆炸性地增加滅菌能力。研究人員表示：“這是一種連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生一種動(dòng)態(tài)的、持續(xù)的反應(yīng)，該反應(yīng)甚至比抗生素更為強(qiáng)烈。目前，還沒(méi)有其它抗菌產(chǎn)品具有噬菌體的特殊性質(zhì)。”

在農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中使用噬菌體的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：它們可以專門去除有害的細(xì)菌菌株，而不會(huì)殺死有益的細(xì)菌，從而提高食品的味道、氣味和質(zhì)地。

研究人員表示，這種新型噬菌體噴霧具有很好的商業(yè)應(yīng)用潛力，特別是噬菌體已獲得美國(guó)食品和藥物管理局的批準(zhǔn)，可用于食品。這種可噴灑的材料可以消除生菜和肉類中的大腸桿菌0157，而生菜和肉類往往是疾病暴發(fā)的源頭。同樣的方法可以很容易地單獨(dú)或組合使用，用于對(duì)付其它致病性微生物，如沙門氏菌和李斯特菌。

研究人員表示，噬菌體噴霧劑可用于食品加工、包裝和清潔，甚至可用于灌溉水和設(shè)備的處理，從源頭上阻止污染。

原文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221205104159.htm

（于洋）

■塑造兒童時(shí)期的微生物暴露和免疫系統(tǒng)

腸道菌群研究人員證實(shí)，生命早期接觸的微生物可能會(huì)對(duì)成年期的健康產(chǎn)生影響。例如，患有哮喘的兒童，其腸道微生物群的改變與他們?cè)诘? 年接觸的微生物多樣性較低有關(guān)。最近提出的“生物多樣性假說(shuō)”，認(rèn)為西方的生活方式和城市環(huán)境的低生物多樣性，減少了人們通過(guò)食物和自然環(huán)境與微生物的接觸機(jī)會(huì)，也使兒童在幼年接觸多種微生物的機(jī)會(huì)減少，從而增加了患非傳染性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。如果“生物多樣性假說(shuō)”成立的話，日托和幼兒園設(shè)施環(huán)境在生命的關(guān)鍵時(shí)期作為微生物接觸的來(lái)源而受到質(zhì)疑。那么，對(duì)兒童的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行干預(yù)，以確保更多樣化的微生物暴露是否有益呢？我們能否通過(guò)環(huán)境干預(yù)來(lái)提高兒童腸道微生物的多樣性和豐富度？

近日，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，改變兒童的微生物暴露是可能的。這項(xiàng)安慰劑對(duì)照雙盲實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境暴露與幼兒腸道菌群多樣性和免疫參數(shù)的影響進(jìn)行研究。這項(xiàng)研究使用日托設(shè)施（即操場(chǎng)沙箱）作為環(huán)境微生物多樣性的來(lái)源，并探索這些是否會(huì)對(duì)兒童產(chǎn)生影響。芬蘭南部的,6 個(gè)日托中心參與了這項(xiàng)研究，其中2 個(gè)隨機(jī)分配給干預(yù)組，4 個(gè)隨機(jī)分配給安慰劑組。使用外觀相同的操場(chǎng)沙箱，干預(yù)沙箱中填滿了富含已知微生物多樣性粉末的源自冰川的沙子（包括商業(yè)土壤、落葉、泥炭和泥炭苔）。在安慰劑組，沙子是常規(guī)沙子和安慰劑泥炭材料?？偣灿?6 名3～5 歲的兒童參與了為期兩周的上午和下午20 min 的試驗(yàn)游戲。研究人員檢測(cè)其腸道和皮膚微生物群的組成，以及血液免疫標(biāo)志物。結(jié)果表明，暴露于不同的環(huán)境微生物群增強(qiáng)了皮膚細(xì)菌群落的細(xì)菌豐富度和多樣性。那些在富含天然物質(zhì)的沙盒中玩耍的孩子，皮膚上的微生物群會(huì)發(fā)生變化。作者還發(fā)現(xiàn)，每天接觸更高的微生物多樣性會(huì)導(dǎo)致免疫反應(yīng)的積極差異。例如，作者報(bào)告了與IL-10 和T 細(xì)胞頻率相關(guān)的皮膚微生物群的變化。

既然沙盒微生物被證明會(huì)影響兒童的免疫系統(tǒng)，那么研究人員能否更進(jìn)一步有針對(duì)性地調(diào)節(jié)兒童的微生物菌群呢？益生菌是攝取足夠數(shù)量的，對(duì)人體健康有益的活的微生物。就沙箱而言，需要證明在一定程度上或在一定時(shí)間內(nèi)暴露于環(huán)境中對(duì)健康的益處。操場(chǎng)沙箱要求材料能夠承受嚴(yán)重的磨損和撕裂，同時(shí)是安全的。這些材料需要避免不必要的污染。例如，沙盒也可能是一些有害細(xì)菌的良好儲(chǔ)存庫(kù)。因此，確定天然材料對(duì)健康的積極影響可能很重要。在未來(lái)，我們可能會(huì)看到許多創(chuàng)造性的方法，以確保兒童在生命早期獲得適當(dāng)?shù)挠欣诮】档奈⑸锝佑|。然而，創(chuàng)建益生菌方法需要識(shí)別生物多樣性介質(zhì)中的特定微生物。

來(lái)源：https://isappscience.org/shaping-microbial-exposures-and-the-immune-systemin-childhood-can-sandboxes-be-probiotic/

（羅江釗）

■在哪些情況下腸道通透性會(huì)增加，如何改善？

“腸漏”是指因腸道屏障的任何組成部分的功能障礙而引起的腸道滲透性增加的一個(gè)概念。事實(shí)上，腸漏不僅會(huì)改變上皮細(xì)胞，還會(huì)影響?zhàn)ひ簩雍蛢?nèi)層，包括作為腸道屏障重要組成部分的免疫細(xì)胞。

佩魯賈大學(xué)的Giovanna Traina 教授表示，健康的腸道屏障對(duì)維持胃腸道健康，甚至宿主的全身健康至關(guān)重要。因?yàn)樗粌H能保護(hù)體循環(huán)中細(xì)菌、食物過(guò)敏原、異種生物和炎癥介質(zhì)的潛在易位，還可能影響其他器官的功能。腸道屏障缺陷可能會(huì)導(dǎo)致慢性炎癥，如胃腸道疾病、腸道感染、肥胖和代謝綜合征、肝病、胰腺炎、自身免疫性疾病等。腸道屏障功能的改變可能是由于宿主生理因素（如膽汁酸）和環(huán)境因素（如飲食成分）作用的結(jié)果。目前，包括活檢和尿樣在內(nèi)的幾種技術(shù)已用于評(píng)估屏障功能和腸道滲透性。雖然現(xiàn)有的測(cè)試都有缺點(diǎn)，但是乳果糖/甘露醇的檢測(cè)是應(yīng)用最廣泛的方法。除了乳果糖/甘露醇測(cè)試之外，Traina 教授還指出，中性粒細(xì)胞活化釋放的蛋白質(zhì)的水平，也可以作為腸道炎癥誘導(dǎo)的腸道通透性的標(biāo)志性物質(zhì)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，其它技術(shù)在更廣泛的意義上也可用于檢測(cè)屏障功能。例如通過(guò)測(cè)定脂肪酸結(jié)合蛋白或瓜氨酸來(lái)測(cè)量脂多糖的細(xì)菌易位或上皮細(xì)胞損傷。另一種方法是測(cè)量血清或糞便中的細(xì)菌代謝物，如丁酸鹽，因?yàn)樗谠鰪?qiáng)結(jié)腸屏障功能中的作用。在大多數(shù)情況下，這些技術(shù)已在試驗(yàn)環(huán)境中應(yīng)用，而其在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用仍有待研究。

Traina 教授解釋說(shuō)，多種因素可能導(dǎo)致微生物群結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和腸屏障功能特性的變化，如環(huán)境、飲食、基因缺陷、壓力和藥物等因素。在這些影響因素中，飲食是影響屏障功能的最重要因素之一。富含飽和脂肪酸、果糖、乳化劑和酒精的飲食，加上維生素A 缺乏，這些飲食或微生物群的變化都會(huì)降低丁酸鹽水平，從而損害屏障功能，增加滲透性。相比之下，益生元、益生菌、多酚、谷氨酰胺、蛋氨酸、維生素D 和鋅可以增強(qiáng)屏障的完整性。所有這些營(yíng)養(yǎng)素和飲食干預(yù)都可以通過(guò)膳食和膳食補(bǔ)充劑來(lái)獲得。由于益生菌和酵母對(duì)整體腸道完整性具有積極影響，因此對(duì)它們的研究也越來(lái)越多。這些發(fā)現(xiàn)支持了這樣的觀點(diǎn)，即：特定的益生菌是一種以特定方式增強(qiáng)上皮屏障功能的合理方法，然而，初步研究應(yīng)在精心設(shè)計(jì)的隨機(jī)臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)。雖然改善腸道屏障功能越來(lái)越多地作為臨床治療目標(biāo)使用，但是，目前還沒(méi)有證據(jù)支持通過(guò)恢復(fù)或改善屏障功能來(lái)治療疾病的單一干預(yù)措施的有效性。

鏈接：https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/in -which -circumstances -is -intestinal -permeability-increased-and-what-can-bedone-to-improve-it/

（羅江釗）