作者： 玛尔塔 MDC 维拉 1，*,埃德简·C·辛托 1,阿瑟·O·佩雷拉 1，德尼切扎尔。巴尔多 2,小何塞·M·奥利维拉 2 和维克多·M·巴尔考 1,3
VBlab—细菌病毒实验室，索罗卡巴大学，索罗卡巴 18023-000，SP，巴西
LaFiNAU—索罗卡巴大学应用核物理实验室，索罗卡巴 18023-000，SP，巴西
阿威罗大学生物学系和 CESAM，圣地亚哥大学校园，P-3810-193 阿威罗，葡萄牙
信件应寄给的作者。
聚合物 2024、16 ( 5)、680 ；https://doi.org/10.3390/polym16050680
摘要
这项研究的目标是创建一种抗菌生物聚合物涂层，集成针对 肠道沙门氏菌的裂解噬菌体 ，用于成熟奶酪。 肠道沙门氏菌 是污染食品和食品工业的主要病原体。食品行业仍然使用昂贵且非选择性的净化和疾病控制方法。因此，有必要寻找新型病原生物防治技术。在这种情况下，基于噬菌体的生物防治似乎是一个可行的选择。所获得的结果显示了食品应用的前景，因为开发的可食用包装（EdiPhage）成功地保持了裂解噬菌体的活力，同时防止了上述细菌病原体对食品的污染。
关键词：
裂解噬菌体颗粒； 肠沙门氏菌； 抗菌可食用生物聚合涂层（EdiPhage）； 噬菌体结构和功能稳定
一、简介
食源性疾病或食源性疾病是发病和死亡的主要原因，也是全世界的主要公共卫生问题。据世界卫生组织 (WHO) 估计，食用被危险微生物污染的食物每年会导致 190 万儿童死亡 [ 1 , 2 ]。引起食源性感染的三种主要细菌是 肠道沙门氏菌、 大肠杆菌和 金黄色葡萄球菌 [ 3 , 4 ]。
超过 50% 的公认沙门氏菌血清型是由 肠道沙门氏菌引起的 ，这种细菌是大多数人类感染的原因 [ 5 , 6 ]。Daniel Salmon 于 1885 年鉴定并描述了沙门氏菌，它是肠杆菌科革兰氏阴性杆菌的成员 [ 5 ]。沙门氏菌通常分为两种： 肠道沙门氏菌 和邦戈里沙门氏菌。沙门氏菌有超过 2500 种公认的血清型。沙门氏菌对食品的污染是通过多种因素发生的，例如在制造过程、准备和/或储存过程中暴露于环境的时间[ 7 ]。沙门氏菌是最常见的食源性病原体，每年导致超过 9300 万例沙门氏菌病病例和 15 万人死亡 [ 5 ]。近年来这些芽孢杆菌的爆发与多种食品有关，包括生金枪鱼、卷心菜、鸡肉、鸡蛋、开心果、黄瓜和预切瓜类[ 4 ]。已经评估了许多控制引起食物中毒的主要病原体的建议。正在开发的技术预计是可持续的，并且对营养物质和食品质量的负面影响最小，同时考虑到有效灭活各种食品基质中病原微生物的困难[ 8 ]。
细菌污染可能发生在屠宰、挤奶、发酵、加工、储存或灌装等过程中[ 7 ]。对高质量、延长保质期的即食食品的需求不断增长，促进了新加工技术的发展，以确保产品的自然属性和外观不会受到显着损害[9 ]。
在用于尽量减少某些食品的微生物负荷的各种策略中，抗生素的使用已被探索[ 6 ]。然而，由于对人类抗菌疗法的负面影响以及选择更具耐药性的微生物，抗生素物质的使用受到限制[ 10 ]。使用物理方法，例如过热蒸汽、干热和紫外线，可能会导致产品可接受性问题和食品感官特性的恶化[ 11 , 12 ]。此外，一些常用于加工食品以减少食源性病原体污染的方法不能直接应用于新鲜水果、蔬菜和即食产品[ 13 ]。新的加工技术，如伽马射线照射、等离子体加工、高压加工、脉冲电场和超声波，虽然效率较高，但成本较高[ 14 ]。因此，开发新的加工策略以减少食品中的细菌病原体，同时仍满足消费者对低浓度化学防腐剂的最低限度加工食品的需求，已变得越来越紧迫[ 1 ]。
在这种背景下，噬菌体（或噬菌体）已成为一种细菌生物防治工具，在减轻传染病负担的斗争中具有巨大潜力[ 2 , 14 ]。噬菌体是由英国科学家 Frederick Twort 在 1910 年代中期发现的 [ 15 ]。在病毒培养研究中，特沃特意识到被某些细菌污染的平板会出现裂解区域，因此他认为可能存在某些能够裂解细菌培养物的微生物。官方发现是由法裔加拿大微生物学家 Felix D’ Herelle 于 1917 年发现的，他使用 志格拉氏痢疾杆菌的裂解病毒 来治疗他的痢疾 [ 15 ]。D’ Herelle 将这种病毒命名为噬菌体（或噬菌体），并被誉为现代病毒学“之父”[ 10 ]。噬菌体是仅感染易感细菌细胞的病毒，其自身没有代谢机制，因此是需要细菌宿主细胞进行复制的细胞内寄生虫[ 16,17,18 ]。多年来，人们提出了噬菌体在控制食源性病原体方面的许多应用，并取得了相对成功[ 14 ]。利用噬菌体进行细菌生物防治具有独特的优势，即噬菌体颗粒是天然抗菌剂，具有自我繁殖性和高度特异性[ 16 ]。另一个有趣的特性是食品中噬菌体的显着稳定性[ 11 ]。此外，根据 Sillankorva 等人的说法。[ 19 ] 和 Sahu 等人。[ 16 ]，噬菌体作为食品中的生物防治剂还有其他一些优势，包括（但不限于）：（i）特异性到达细菌宿主细胞，同时保持局部微生物群不受影响；(ii) 自我复制和自我限制，例如在目标宿主细胞仍然存在并存活时进行繁殖；(iii) 适应细菌细胞的防御机制；(iv) 固有毒性非常低，因为它们基本上由核酸和蛋白质组成；(v) 隔离成本非常低且处理简单；(vi) 对各种食物条件的耐受性。因此，研究人员尝试利用这些细菌病毒来对抗人类和动物的各种细菌性疾病[ 5 , 16]]。噬菌体颗粒可用于在整个食物链的每个制造阶段对抗食源性病原体。噬菌体适用于（i）阻止或减轻牲畜的疾病和定植；(ii) 清理尸体和其他未加工的物品，如新鲜农产品、鸡蛋和水果；(iii) 表面和设备的净化；(iv) 延长易腐烂工业化食品的保质期[ 7 , 20 ]。
考虑到上述所有内容，本研究的主要目标是从环境来源中分离出 肠沙门氏菌的裂解噬菌体 ，并从物理化学和生物学的角度对其进行表征，旨在生产一种可食用的生物聚合物薄膜，该薄膜整合了含有以下成分的噬菌体混合物： 使用成熟奶酪作为食品基质模型，分离出具有控制食品中肠道沙门氏菌潜力的噬菌体 。