■一種檢測肉類腐爛的新型生物傳感器系統(tǒng)

將肉類推向全球市場的供應鏈系統(tǒng)是非常復雜且效率極高的，然而，當某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，肉類的變質(zhì)對食品生產(chǎn)商、供應商和消費者來說將是非?，F(xiàn)實的風險。當食品檢驗規(guī)程不嚴格時，這一點將尤為突出。

為了提高食品安全水平，康考迪亞大學的研究人員設計了一款新型、廉價、可靠且對消費者友好的檢測技術，該技術可用于識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首，大劑量時，可導致頭痛、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)，開發(fā)出紙基合成生物傳感器的。

該傳感器依賴于無細胞蛋白質(zhì)合成技術，該技術是利用細胞的生物機制產(chǎn)生蛋白質(zhì)，而不是使用活細胞。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。

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

在對肉類樣本進行試驗時，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。研究人員對比使用生物傳感器的結果與食品檢測常用的色譜法結果，發(fā)現(xiàn)二者有一定的相關性。

該生物傳感器尚處于試驗階段，功能完備的商業(yè)化產(chǎn)品不會很快面世，然而，研究人員對其仍持樂觀態(tài)度。研究人員認為，“我們相信此項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，該技術也可以用于其它領域，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菌污染的新型噬菌體滅菌噴霧

加拿大麥克馬斯特大學的研究團隊創(chuàng)造了一種強大的“新武器”來對抗細菌污染。他們開發(fā)出一種方法誘導噬菌體連接在一起，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。這種珠子每個直徑約為20 微米，裝載了數(shù)百萬個噬菌體。該團隊僅使用這種微珠為原料，研制出一種新型滅菌噴霧，相關研究成果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。

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

當噬菌體（自然存在于身體和環(huán)境中）接觸目標細菌時會不斷繁殖，這會爆炸性地增加滅菌能力。研究人員表示：“這是一種連鎖反應，產(chǎn)生一種動態(tài)的、持續(xù)的反應，該反應甚至比抗生素更為強烈。目前，還沒有其它抗菌產(chǎn)品具有噬菌體的特殊性質(zhì)?！?/p>

在農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中使用噬菌體的另一個優(yōu)點是：它們可以專門去除有害的細菌菌株，而不會殺死有益的細菌，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)應用潛力，特別是噬菌體已獲得美國食品和藥物管理局的批準，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或組合使用，用于對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）

■塑造兒童時期的微生物暴露和免疫系統(tǒng)

腸道菌群研究人員證實，生命早期接觸的微生物可能會對成年期的健康產(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在第1 年接觸的微生物多樣性較低有關。最近提出的“生物多樣性假說”，認為西方的生活方式和城市環(huán)境的低生物多樣性，減少了人們通過食物和自然環(huán)境與微生物的接觸機會，也使兒童在幼年接觸多種微生物的機會減少，從而增加了患非傳染性疾病的風險。如果“生物多樣性假說”成立的話，日托和幼兒園設施環(huán)境在生命的關鍵時期作為微生物接觸的來源而受到質(zhì)疑。那么，對兒童的生長環(huán)境進行干預，以確保更多樣化的微生物暴露是否有益呢？我們能否通過環(huán)境干預來提高兒童腸道微生物的多樣性和豐富度？

近日，一項新的研究發(fā)現(xiàn)，改變兒童的微生物暴露是可能的。這項安慰劑對照雙盲實驗對環(huán)境暴露與幼兒腸道菌群多樣性和免疫參數(shù)的影響進行研究。這項研究使用日托設施（即操場沙箱）作為環(huán)境微生物多樣性的來源，并探索這些是否會對兒童產(chǎn)生影響。芬蘭南部的,6 個日托中心參與了這項研究，其中2 個隨機分配給干預組，4 個隨機分配給安慰劑組。使用外觀相同的操場沙箱，干預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 的試驗游戲。研究人員檢測其腸道和皮膚微生物群的組成，以及血液免疫標志物。結果表明，暴露于不同的環(huán)境微生物群增強了皮膚細菌群落的細菌豐富度和多樣性。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導致免疫反應的積極差異。例如，作者報告了與IL-10 和T 細胞頻率相關的皮膚微生物群的變化。

既然沙盒微生物被證明會影響兒童的免疫系統(tǒng)，那么研究人員能否更進一步有針對性地調(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間內(nèi)暴露于環(huán)境中對健康的益處。操場沙箱要求材料能夠承受嚴重的磨損和撕裂，同時是安全的。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菌的良好儲存庫。因此，確定天然材料對健康的積極影響可能很重要。在未來，我們可能會看到許多創(chuàng)造性的方法，以確保兒童在生命早期獲得適當?shù)挠欣诮】档奈⑸锝佑|。然而，創(chuàng)建益生菌方法需要識別生物多樣性介質(zhì)中的特定微生物。

來源：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概念。事實上，腸漏不僅會改變上皮細胞，還會影響?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胞。

佩魯賈大學的Giovanna Traina 教授表示，健康的腸道屏障對維持胃腸道健康，甚至宿主的全身健康至關重要。因為它不僅能保護體循環(huán)中細菌、食物過敏原、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導致慢性炎癥，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）作用的結果。目前，包括活檢和尿樣在內(nèi)的幾種技術已用于評估屏障功能和腸道滲透性。雖然現(xiàn)有的測試都有缺點，但是乳果糖/甘露醇的檢測是應用最廣泛的方法。除了乳果糖/甘露醇測試之外，Traina 教授還指出，中性粒細胞活化釋放的蛋白質(zhì)的水平，也可以作為腸道炎癥誘導的腸道通透性的標志性物質(zhì)來進行檢測，其它技術在更廣泛的意義上也可用于檢測屏障功能。例如通過測定脂肪酸結合蛋白或瓜氨酸來測量脂多糖的細菌易位或上皮細胞損傷。另一種方法是測量血清或糞便中的細菌代謝物，如丁酸鹽，因為它在增強結腸屏障功能中的作用。在大多數(shù)情況下，這些技術已在試驗環(huán)境中應用，而其在臨床實踐中的應用仍有待研究。

Traina 教授解釋說，多種因素可能導致微生物群結構動力學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 和鋅可以增強屏障的完整性。所有這些營養(yǎng)素和飲食干預都可以通過膳食和膳食補充劑來獲得。由于益生菌和酵母對整體腸道完整性具有積極影響，因此對它們的研究也越來越多。這些發(fā)現(xiàn)支持了這樣的觀點，即：特定的益生菌是一種以特定方式增強上皮屏障功能的合理方法，然而，初步研究應在精心設計的隨機臨床試驗中得到證實。雖然改善腸道屏障功能越來越多地作為臨床治療目標使用，但是，目前還沒有證據(jù)支持通過恢復或改善屏障功能來治療疾病的單一干預措施的有效性。

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

（羅江釗）