惠瀟然，黃振華，劉 靜，吳 倩，許天明，段為旦，潘迎捷,2,3，張昭寰,*，趙 勇,2,3,*

（1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（上海）水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，上海 201306；3.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306）

噬菌體是侵襲細(xì)菌的病毒，寄生于活菌體內(nèi)，在自然界中廣泛分布，于1916年由D’Hérelle首次分離[1]，其主要通過吸附到宿主細(xì)胞上，將遺傳物質(zhì)注入宿主細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致宿主細(xì)胞裂解并釋放子代噬菌體，從而殺死宿主細(xì)菌[2]，可用于預(yù)防和治療各種細(xì)菌感染[1]。將噬菌體合理地應(yīng)用于食品工業(yè)中，能夠?qū)Ｒ坏貧绨退幘趦?nèi)的特定菌株，而不對(duì)其他細(xì)菌造成任何影響[3]。此外，研究者們還可根據(jù)不同需求分離出針對(duì)特定致病菌的噬菌體[4]。綜上，噬菌體可彌補(bǔ)傳統(tǒng)抗生素及殺菌技術(shù)的不足，在控制食源性致病菌的污染方面具有良好的應(yīng)用前景[3]。

在“農(nóng)場(chǎng)-餐桌”的食品供應(yīng)鏈中，大量研究報(bào)告了噬菌體能夠有效抑制食源性致病菌的生長(zhǎng)[5-9]，且不會(huì)影響食品的感官特征[10]。但噬菌體在食品工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用相對(duì)較少，其原因主要包括一些技術(shù)的限制和消費(fèi)者的接受程度，如噬菌體應(yīng)用于食品時(shí)如何確保其覆蓋于食品表面達(dá)到最佳抑菌效果，噬菌體生物防治的廣泛應(yīng)用可能會(huì)引起對(duì)噬菌體有耐藥性細(xì)菌的出現(xiàn)，以及消費(fèi)者可能不愿意購買不熟悉技術(shù)加工的食品等[3,11]。因此，需要進(jìn)一步評(píng)估噬菌體的安全性和有效性，以確保它們?cè)谑称饭I(yè)中安全、高效的使用[12]。

本文系統(tǒng)地綜述了限制噬菌體在食品領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的原因，涵蓋了噬菌體在食品工業(yè)中應(yīng)用的可接受程度、潛在耐藥傳播風(fēng)險(xiǎn)、細(xì)菌的噬菌體抗性問題、復(fù)雜的食品基質(zhì)對(duì)其作用效果的影響，并對(duì)噬菌體在食品工業(yè)中的應(yīng)用方式提出了科學(xué)合理的建議，以推動(dòng)噬箘體的基礎(chǔ)研究走向食品工業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。

1 噬菌體在食品工業(yè)中應(yīng)用的可接受程度

噬菌體在食品及食品相關(guān)環(huán)境中的殺菌效果得到了廣泛的研究[13]，可抑制多種食物中的致病菌和腐敗菌，如水果[5]、蔬菜[6]、肉制品[7]、乳制品[8]和水產(chǎn)品[9]等。2006年，美國食品和藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）推出第一款可用于食品工業(yè)的噬菌體產(chǎn)品ListShieldTM，用于即食食品肉類和家禽產(chǎn)品中單核細(xì)胞增生李斯特菌（以下簡(jiǎn)稱單增李斯特菌）（Listeria monocytogenes）的控制[14]。國內(nèi)對(duì)噬菌體的研究主要集中在臨床醫(yī)學(xué)[15]和農(nóng)業(yè)方面[16]。在食品工業(yè)中，對(duì)噬菌體的應(yīng)用研究主要集中在對(duì)肉質(zhì)品中的食源性致病菌的控制，如牛肉中大腸埃希菌O157:H7（Escherichia coliO157:H7）的防控[17]、雞肉中沙門氏菌（Salmonella）的防控[18]、冷卻羊肉中產(chǎn)堿假單胞菌（Pseudomonas alcaligenes）的防控[19]。目前我國還未批準(zhǔn)相關(guān)應(yīng)用于食品的噬菌體產(chǎn)品，這與消費(fèi)者對(duì)噬菌體應(yīng)用于食品的可接受程度密切相關(guān)。

相對(duì)于新興技術(shù)加工的食品而言，多數(shù)消費(fèi)者更加傾向于傳統(tǒng)技術(shù)加工的食品[20]。盡管利用噬菌體殺菌是一種綠色、安全和靶向的抗菌手段，但其作用方式是在食品表面噴灑“病毒活體”，導(dǎo)致廣大消費(fèi)者對(duì)這種殺菌技術(shù)的接受程度較低。病毒在普通大眾的固有觀念中是有害的，所以消費(fèi)者很難接受應(yīng)用噬菌體技術(shù)加工的產(chǎn)品[12]。盡管噬菌體技術(shù)背后的科學(xué)原理十分明確，但消費(fèi)者對(duì)于未知事物的不了解甚至誤解，某種程度上限制了噬菌體在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

2 噬菌體傳播耐藥性的潛在風(fēng)險(xiǎn)

近年來，人們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中抗生素的濫用問題，促使大量抗生素通過農(nóng)業(yè)廢棄物釋放到環(huán)境中，對(duì)微生物群落造成選擇性壓力，從而導(dǎo)致了耐藥菌和耐藥基因的選擇和傳播[21]。目前，來源于各類水體、土壤、畜禽以及人體糞便分離的噬菌體中，均檢測(cè)出不同種類的抗生素耐藥基因（antibiotic resistance genes，ARGs），如β-內(nèi)酰胺類、喹諾酮類、四環(huán)素類、甲氧西林、磺胺類等。如表1所示，噬菌體攜帶了較高水平的β-內(nèi)酰胺類耐藥基因（主要集中于blaTEM和blaCTX類）和喹諾酮類耐藥基因qnrA、qnrB和qnrS，以及一些其他的耐藥基因，如磺胺類耐藥基因sul1和sul2、四環(huán)素類耐藥基因tetA、tetW和tetM以及萬古霉素耐藥基因vanA等。隨著測(cè)序手段的進(jìn)步，研究人員利用宏基因組學(xué)的方法同樣也檢測(cè)到了噬菌體攜帶各種ARGs，這表明噬菌體可以被視為一種ARGs的儲(chǔ)存庫。

研究發(fā)現(xiàn)，大約20%的細(xì)菌基因組是通過噬菌體樣元件而獲得[21]，其介導(dǎo)細(xì)菌間基因轉(zhuǎn)移的主要方式為轉(zhuǎn)導(dǎo)或溶源轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過噬菌體介導(dǎo)外源DNA轉(zhuǎn)移的過程[21,39]，攜帶耐藥基因的噬菌體感染細(xì)菌后，可能會(huì)將耐藥基因重組到感染細(xì)菌的基因組中，從而使其獲得新的遺傳特性[39-40]。如噬箘體EC10通過轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式將大腸桿菌（E.coliNBRC 12713 KEN1）中的耐藥基因bla轉(zhuǎn)移到大腸桿菌（E.coliC600RK2/HB101/NBRC 12713/W3110）中[41]；噬箘體P24通過轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式將海德堡沙門氏菌（S.heidelbergS25）中的耐藥基因blaCMY-2、tetA和tetB轉(zhuǎn)移到鼠傷寒沙門氏菌（S.TyphimuriumMZ1262）中[42]。溶源性轉(zhuǎn)變是指溫和型噬菌體基因組在宿主基因中的整合[43]，當(dāng)溫和型噬菌體感染細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，噬菌體DNA整合到宿主細(xì)胞染色體上，此時(shí)原噬菌體基因的表達(dá)將導(dǎo)致宿主表型的變化，形成的溶原細(xì)胞可以在不產(chǎn)生噬菌體顆?；蛴泻κ删w蛋白的情況下生存[43-44]。如溫和噬菌體TEM123通過溶源轉(zhuǎn)變的方式將β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥基因轉(zhuǎn)移到金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）基因組上[45]。因此，噬菌體能夠在ARGs的傳播中發(fā)揮重要的作用，造成細(xì)菌耐藥性傳播的風(fēng)險(xiǎn)，限制了其在食品工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。

3 細(xì)菌的噬菌體抗性問題

在噬菌體應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌的噬菌體抗性問題使得噬菌體在食品工業(yè)的生物防治效果明顯降低。尤其是在控制食源性致病菌方面，在噬菌體與細(xì)菌不斷進(jìn)化的過程中，細(xì)菌抵抗噬菌體的能力也在不斷地提升，從而導(dǎo)致噬菌體用于抑制細(xì)菌的效果并不理想，這大大限制了噬菌體在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

有無局部現(xiàn)澆的墩柱在節(jié)段底部與承臺(tái)之間的相對(duì)滑移上也有很大差異，如圖10所示，圖10(a)為無耗能鋼筋的2個(gè)墩柱，圖10(b)為有耗能鋼筋的2個(gè)墩柱.從圖10中可以看出，局部有現(xiàn)澆混凝土的墩柱在節(jié)段墩柱底部的相對(duì)滑移較大，說明墩柱節(jié)段通過局部現(xiàn)澆的連接方式會(huì)使墩柱各個(gè)節(jié)段有很好的整體性，在實(shí)際施工中只需對(duì)墩柱底部進(jìn)行細(xì)部處理即可.

3.1 難以徹底殺滅細(xì)菌

噬菌體生物防治只能在短期內(nèi)抑制食源性致病菌的生長(zhǎng)，不久之后細(xì)菌可恢復(fù)生長(zhǎng)（表2）。理論上，一個(gè)噬菌體從感染一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞開始，到復(fù)制周期結(jié)束時(shí)，該細(xì)胞中會(huì)產(chǎn)生100～200 個(gè)子代噬菌體，子代噬菌體持續(xù)裂解細(xì)菌細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量會(huì)顯著減少[11]，但實(shí)際情況并非如此。Guenther等[46]用10 mL SM緩沖液（50 mmol/L Tris-HCl，pH 7.5，100 mmol/L NaCl、8 mmol/L MgSO4）稀釋噬菌體顆粒，在15 ℃條件下用3×108PFU/g的噬菌體FO1-E2處理接種103CFU/g沙門氏菌的熱狗、雞胸肉、牛奶和蛋黃等食品，觀察噬菌體處理對(duì)沙門氏菌的控制效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除蛋黃外，其他食物中的活菌數(shù)量均下降了2（lg（CFU/g）），但是2 d后沙門氏菌能夠再次生長(zhǎng)，證明噬菌體處理并不能完全抑制沙門氏菌的繁殖。Spricigo等[47]用3 種噬菌體組成的噬菌體制劑處理豬皮、雞胸肉、雞蛋等食品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雞胸肉中腸炎桿菌UA1894在處理后5 d活菌數(shù)量減少1.4（lg（CFU/g）），但在第7天時(shí)活菌數(shù)量?jī)H減少0.9（lg（CFU/g））。Kang等[48]分離出一種強(qiáng)效噬菌體wksl3，將其涂抹于雞皮上觀察噬菌體的抑菌活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在1 d后沙門氏菌數(shù)量降低了3（lg（CFU/mL）），但在7 d后細(xì)菌數(shù)量又有所增加。很多研究均報(bào)道了噬菌體只可短期內(nèi)有效降低食品中致病菌的數(shù)量，而不能夠完全清除。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是出現(xiàn)了抗噬菌體突變株，使噬菌體無法徹底殺滅細(xì)菌。

表2 噬菌體在食品殺菌中應(yīng)用的研究Table 2 Recent studies on the application of phages in food sterilization

3.2 細(xì)菌對(duì)噬菌體的抗性機(jī)制

在應(yīng)對(duì)噬菌體侵襲的過程中，食源性致病菌進(jìn)化了各種免疫系統(tǒng)來抵御噬菌體的感染，主要有吸附抑制（adsorption inhibition，AI）系統(tǒng)、超感染排斥（superinfection exclusion，Sie）系統(tǒng)、限制修飾（restriction modification，RM）系統(tǒng)、CRISPR-Cas系統(tǒng)、流產(chǎn)感染（abortive infection，Abi）系統(tǒng)和毒素-抗毒素（toxin-antitoxin，TA）系統(tǒng)（圖1）。

圖1 細(xì)菌對(duì)噬菌體的抗性免疫系統(tǒng)Fig.1 Bacterial immune systems for phage resistance

3.2.1 阻止噬菌體的吸附（AI系統(tǒng)）

噬菌體的吸附是噬菌體感染細(xì)菌的第一步（圖1）。噬菌體感染成功的關(guān)鍵是噬菌體與細(xì)菌表面受體特異性結(jié)合，因此受體變異就會(huì)使噬菌體無法吸附，從而導(dǎo)致噬菌體感染失敗[59]。在長(zhǎng)期進(jìn)化中，細(xì)菌已經(jīng)進(jìn)化出許多表面結(jié)構(gòu)來阻止噬菌體的吸附，這一阻斷機(jī)制主要包括：噬菌體受體基因突變或修飾、競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的競(jìng)爭(zhēng)抑制、胞外基質(zhì)的覆蓋、噬菌體自身編碼的蛋白與其受體蛋白結(jié)合。如霍亂弧菌分泌的OMV可作為噬菌體受體的誘餌蛋白，從而保護(hù)細(xì)菌免受噬菌體的感染[60]，OMV還能夠不可逆地與噬菌體結(jié)合，噬菌體一旦附著在OMV上，感染能力就會(huì)大大降低[61]。銅綠假單胞菌IV型菌毛糖基化使噬菌體無法識(shí)別，從而阻止以菌毛為特異性受體噬菌體的感染[62]。大腸桿菌以及其他革蘭氏陰性菌可通過產(chǎn)生過量的胞外多糖，使噬菌體無法進(jìn)入宿主細(xì)胞[63]。十一烯基磷酸葡萄糖-1-磷酸轉(zhuǎn)移酶是噬菌體117吸附肺炎克雷伯菌KP36完成裂解過程中的關(guān)鍵功能酶，控制該酶的編碼基因WcaJ突變能夠阻斷噬菌體117的吸附[64]。糞腸球菌OG1RF中受體蛋白的編碼基因突變，阻斷了噬菌體的吸附，從而增加了細(xì)菌對(duì)噬菌體的抗性[65]。假單胞菌噬菌體DMS3編碼的蛋白Aqs1可以與菌毛組裝蛋白PilB結(jié)合，從而阻止同類噬菌體與細(xì)菌受體結(jié)合[66]。假單胞菌噬菌體D3112編碼的蛋白Tip也可以與菌毛組裝蛋白PilB特定區(qū)域相互作用并阻斷其活性，從而阻止同類噬菌體的吸附[67]。

3.2.2 阻斷噬菌體DNA的侵入（Sie系統(tǒng)）

噬菌體DNA的侵入是噬菌體感染細(xì)菌的第二步（圖1）。Sie系統(tǒng)最初在溫和噬菌體中被發(fā)現(xiàn)[68]，是阻止噬菌體DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞的主要機(jī)制，當(dāng)宿主細(xì)胞被噬菌體感染后，同一類噬菌體再次感染宿主細(xì)胞時(shí)，這種多為膜錨定蛋白或與膜成分相關(guān)蛋白就會(huì)發(fā)揮作用，從而阻止同類噬菌體的再次感染[69]。

在革蘭氏陰性菌中，大腸桿菌T4噬菌體有兩個(gè)由imm和sp編碼的Sie系統(tǒng)，T4噬菌體編碼的imm蛋白通過與另一種膜蛋白結(jié)合來改變注射位的構(gòu)象從而阻止噬菌體DNA的進(jìn)入[69-70]，T4噬菌體編碼的sp蛋白抑制了由gp5編碼的溶菌酶的活性，阻止了細(xì)胞壁肽聚糖的降解，從而阻斷噬菌體DNA的侵入[69]。在革蘭氏陽性菌中，最具有特征的系統(tǒng)Sie2009發(fā)現(xiàn)于溫和型噬菌體乳球菌（Lactococcus lactis）噬菌體Tuc2009的基因組中，可以在不影響噬菌體吸附的情況下阻止936噬菌體組中某些噬菌體DNA的侵入[71]；溫和型嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）噬菌體TP-J34編碼的ltp蛋白可通過抑制噬菌體DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中，從而阻止嗜熱鏈球菌的重復(fù)感染[72]。

3.2.3 切割噬菌體DNA（RM系統(tǒng)和CRISPR-Cas系統(tǒng)）

噬菌體的生物合成是噬菌體感染細(xì)菌的第三步（圖1），RM系統(tǒng)普遍存在于細(xì)菌與古細(xì)菌的噬菌體防御機(jī)制中，該系統(tǒng)主要由MTase和REase組成[63]。在噬菌體在完成吸附和侵入后，RM系統(tǒng)作為免疫系統(tǒng)攻擊進(jìn)入細(xì)胞的噬菌體DNA，其中REase主要識(shí)別并切割特異DNA序列，當(dāng)噬菌體DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，REase會(huì)識(shí)別并切割特定的位點(diǎn)，破壞噬菌體DNA，而宿主細(xì)胞DNA上的相同位點(diǎn)則被MTase甲基化，以保護(hù)自身DNA不被REase切割。RM系統(tǒng)根據(jù)作用機(jī)制和亞基可成分為4 種類型，即I～I(xiàn)V型[73-74]。I型和III型RM系統(tǒng)相似，REase都沿著DNA移位，并從識(shí)別位點(diǎn)切割，在II型RM系統(tǒng)中，REase在DNA識(shí)別位點(diǎn)內(nèi)部或附近進(jìn)行切割，IV型系統(tǒng)由于缺乏MTase，只能切割修飾過的DNA[74-75]。最近發(fā)現(xiàn)的一種新的防御系統(tǒng)——限制-修改相關(guān)的防御島系統(tǒng)（defence island system associated with restrictionmodification，DISARM）能限制噬菌體的DNA進(jìn)入，類似于RM系統(tǒng)，是一種新型的多基因限制性修飾模塊[76]。

CRISPR-Cas系統(tǒng)是由一個(gè)含有短且保守的重復(fù)序列的CRISPR基因組位點(diǎn)以及由Cas編碼的Cas蛋白組成[75]。到目前為止，CRISPR-Cas系統(tǒng)一共可分為兩大類（一類是由多個(gè)蛋白組成的效應(yīng)蛋白模塊；另一類是單個(gè)蛋白效應(yīng)模塊），共有6 種類型（I～VI型）和33 種亞型[77]。噬菌體在完成吸附和侵入后（圖1），該系統(tǒng)通過識(shí)別和切割外源的DNA或RNA，以一種序列特異性發(fā)揮作用，其行使功能分為3 個(gè)階段：獲取間隔序列、crRNA的生物合成和目標(biāo)干擾[78]。當(dāng)噬菌體DNA第一次進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，兩種蛋白質(zhì)Cas1-Cas2復(fù)合物會(huì)選擇一部分外源DNA序列（原間隔序列）納入CRISPR序列中，形成一段新的間隔序列，這一過程使宿主細(xì)胞記住噬菌體的DNA。隨后這段間隔序列就會(huì)被轉(zhuǎn)錄成一個(gè)長(zhǎng)前體crRNA（pre-crRNA），該前體crRNA進(jìn)一步加工成含有噬菌體序列的成熟crRNA。最后在成熟的crRNA引導(dǎo)下，Cas核酸酶利用crRNA通過互補(bǔ)堿基配對(duì)來識(shí)別和切割噬菌體的DNA[78-79]。

3.2.4 阻止噬菌體顆粒釋放（Abi系統(tǒng)和TA系統(tǒng)）

噬菌體的組裝和釋放是噬菌體感染細(xì)菌的第四步（圖1），當(dāng)噬菌體DNA成功入侵后，Abi系統(tǒng)能夠干擾噬菌體復(fù)制周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，阻止子代噬菌體的釋放，同時(shí)導(dǎo)致宿主細(xì)胞的死亡[80]。該系統(tǒng)主要是由單一蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)復(fù)合物組成，通常在噬菌體侵入后被活化，是單個(gè)細(xì)菌為保護(hù)周圍細(xì)菌的一種自我犧牲的過程，主要通過干擾細(xì)菌細(xì)胞DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn)[73,75]。Abi系統(tǒng)種類較多，在乳酸乳球菌中發(fā)現(xiàn)有20 種Abi系統(tǒng)（AbiA～AbiZ）[81]。2006年，Lossouarn等在表皮葡萄球菌中也發(fā)現(xiàn)了Abi系統(tǒng)，噬菌體表達(dá)的蛋白會(huì)激活噬菌體防御激酶Stk2，誘導(dǎo)Abi的發(fā)生，從而阻止噬菌體向其他細(xì)菌種群的繁殖[82]。最近研究人員在糞腸球菌中發(fā)現(xiàn)了一種新的Abi系統(tǒng)（Abiα），由原噬菌體編碼的Abiα基因能夠引起糞腸球菌的提前裂解，具有典型的Abi表型[83]。

TA系統(tǒng)廣泛存在于細(xì)菌中，主要依靠一個(gè)毒素和一個(gè)抗毒素組成的防御系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是抗毒素具有不穩(wěn)定性，必須連續(xù)表達(dá)才能與毒素保持適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量比。TA系統(tǒng)中的毒素包括脫氧核糖核酸酶（DNase）和核糖核酸酶（RNase），可以抑制DNA復(fù)制、ATP合成[16,75]。以植物致病菌萎縮果膠桿菌為例（圖1），ToxI和ToxN組成了一個(gè)TA系統(tǒng)，其中ToxN可以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，在噬菌體感染后導(dǎo)致ToxN釋放并降解細(xì)菌細(xì)胞RNA，導(dǎo)致噬菌體和細(xì)菌細(xì)胞死亡[84]。

4 復(fù)雜食品基質(zhì)對(duì)噬菌體作用效果的影響

在噬菌體應(yīng)用于食品工業(yè)的過程中，復(fù)雜的食品基質(zhì)也是影響噬菌體作用效果的重要因素，主要包括食品的pH值、溫度、化學(xué)成分等[85]。這些因素往往是食品自身的固有屬性，很難通過工藝優(yōu)化的方式進(jìn)行消除，限制了噬菌體在此類食品環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。

4.1 食品pH值對(duì)噬菌體作用效果的影響

食品p H 值是影響噬菌體殺菌效果的重要參數(shù)之一[85]，研究表明，噬菌體在蜜瓜上的應(yīng)用效果優(yōu)于蘋果[86-88]，Leverent等[86]用噬菌體分別處理蜜瓜（pH 5.8）和蘋果（pH 4.2），結(jié)果發(fā)現(xiàn)5 ℃和10 ℃下貯藏168 h后蜜瓜上沙門氏菌數(shù)量均減少了約3.5（lg（CFU/g）），但蘋果片上沙門氏菌的數(shù)量未顯著減少。之后Leverentz等[87]發(fā)現(xiàn)，用噬菌體混合物可使蜜瓜（pH 5.5～6.5）中單增李斯特菌的數(shù)量降低2.0～4.6（lg（CFU/g）），而對(duì)蘋果（pH 3.8～4.2）中單增李斯特菌僅能殺滅0.4（l g（C F U/g））。Oliveira等[88]用噬菌體Listex P100處理密瓜、梨和蘋果4 h后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蜜瓜和梨中單增李斯特菌的數(shù)量分別減少了1.5（lg（CFU/mL））和1.0（lg（CFU/mL）），而在蘋果片上的效果較差。Leverentz等[87]認(rèn)為噬菌體的感染可能受到蘋果酸性的影響。

4.2 食品溫度對(duì)噬菌體作用效果的影響

食品的溫度是影響噬菌體作用效果的另一因素，例如，在4、10 ℃和20 ℃條件下，用噬菌體P100處理接種4（lg（CFU/cm2））單增李斯特菌的干腌火腿片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在4 ℃條件下噬菌體的殺菌效果最好[89]。用商業(yè)噬菌體混合制劑處理奶酪時(shí)，觀察到不同溫度對(duì)噬菌體的影響效果不同，在22 ℃下噬菌體殺滅單增李斯特菌的效果最好，比6 ℃條件下多殺滅0.79（lg（CFU/g））單增李斯特菌，但22 ℃不適合貯存奶酪，這種條件下會(huì)促進(jìn)霉菌和其他腐敗菌的生長(zhǎng)[90]。

4.3 食品中化學(xué)成分對(duì)噬菌體作用效果的影響

食品中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等化學(xué)成分會(huì)干擾噬菌體與特定宿主細(xì)胞受體之間的相互作用，從而影響噬菌體的作用效果[91]。Gill等[92]發(fā)現(xiàn)牛乳中的乳清蛋白因吸附在細(xì)菌細(xì)胞表面，阻斷了噬菌體的結(jié)合，從而影響噬菌體對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌活性。Garcia等[93]在半脫脂牛奶和全脂牛奶中檢測(cè)了噬菌體對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)噬菌體ΦH5和ΦA(chǔ)72混合處理后，半脫脂牛奶中的金黃色葡萄球菌數(shù)量下降了2（lg（CFU/mL）），而對(duì)全脂牛奶中的金黃色葡萄球菌幾乎沒有抑制作用。

5 結(jié)語

噬菌體在食品工業(yè)中應(yīng)用的可接受程度較低，其本身還具有潛在傳播耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)，在控制食源性致病菌時(shí)，細(xì)菌對(duì)噬菌體產(chǎn)生的抗性問題以及復(fù)雜的食品基質(zhì)對(duì)其作用效果的影響等諸多問題限制了噬菌體在食品工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。但是，噬菌體具有易于分離、資源豐富、特異性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，若對(duì)其進(jìn)行合理的開發(fā)、提高應(yīng)用效率、控制潛在風(fēng)險(xiǎn)，能夠有助于突破其在食品工業(yè)應(yīng)用中的局限性?；诖?，本文進(jìn)一步對(duì)噬菌體在食品工業(yè)中的發(fā)展及應(yīng)用提出以下三點(diǎn)建議。

5.1 推動(dòng)噬菌體的基礎(chǔ)研究走向食品工業(yè)化應(yīng)用

基于大量關(guān)于噬菌體的基礎(chǔ)研究，向食品行業(yè)以及廣大消費(fèi)者進(jìn)行噬菌體的科普宣傳，使其充分了解噬菌體具有高效、安全、靶向等優(yōu)勢(shì)，并通過微信、短視頻等新興媒體，科學(xué)合理地普及噬菌體相關(guān)信息，提高噬菌體在食品工業(yè)應(yīng)用中的可接受度。此外，可根據(jù)每種噬菌體的最佳條件優(yōu)化食品工藝，在不影響食品風(fēng)味的情況下，使噬菌體在食品中發(fā)揮作用，從而推動(dòng)噬菌體的基礎(chǔ)研究走向食品工業(yè)化應(yīng)用。

5.2 基于多組學(xué)技術(shù)嚴(yán)格篩選可用于食品加工的優(yōu)質(zhì)噬菌體菌種

噬菌體在自然界中普遍存在，將其作為生物防控劑應(yīng)用于食品時(shí)必須嚴(yán)格篩選，從基因組學(xué)、蛋白組學(xué)等多組學(xué)技術(shù)上嚴(yán)格把控，篩選出不攜帶耐藥基因、毒力基因等風(fēng)險(xiǎn)因素的優(yōu)質(zhì)噬菌體菌種，為噬菌體在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，研發(fā)安全、高效的噬菌體類食品添加劑，從而為食品安全的切實(shí)保障提供可靠的防控策略。

5.3 采用噬菌體裂解酶擴(kuò)大適用范圍

大部分噬菌體都能編碼相應(yīng)的裂解酶，具有裂解活性強(qiáng)、安全性高、易于改造等優(yōu)勢(shì)，在食品實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以使用噬菌體裂解酶代替噬菌體活體，其不僅具備噬菌體的特異性優(yōu)勢(shì)，而且不易改變食品的質(zhì)地和口感，能夠較好地克服噬菌體應(yīng)用的局限性。因此，今后可以將噬菌體裂解酶作為研究目標(biāo)，發(fā)掘出裂解活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、宿主譜廣的噬菌體裂解酶，以應(yīng)用于食品工業(yè)領(lǐng)域。