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中国作为世界肉类生产和消费大国，肉类产能巨大，2018年全国肉类产量达8624.63万 t。肉类产业作为食品行业发展中的一个重要的经济增长点，其发展前景不可估量，但是生鲜肉及其制品在到达消费者餐桌之前，动物屠宰、肉类加工、贮存、运输和分销等环节都易受到各种有害微生物的影响。
近年来，噬菌体减菌技术受到越来越多的关注，很多学者将该技术应用于肉类致病菌的防控，并已取得一定的进展。但是噬菌体在不同肉类（如牛肉和鸡肉），甚至是同一畜禽肉的不同加工类型（如肉块和肉糜）中的使用条件和对不同种类致病菌的减菌效果存在很大差异，因此需要对该技术在肉类加工中的应用进行系统的总结，以明确噬菌体在肉源致病菌防控中的应用潜力。山东农业大学食品科学与工程学院的杨慧轩、董鹏程*、张一敏*等人根据近年来噬菌体在肉源致病菌防控中的研究进展，将噬菌体对几种重要致病菌（包括大肠杆菌、单核增生李斯特菌和沙门氏菌）的防控效果进行了详细综述，以期为噬菌体减菌技术在肉类生产中的应用提供参考。
1、噬菌体的抑菌性质与应用
噬菌体通过侵染细菌并导致其裂解死亡，具有高度的宿主特异性，能够高效侵染和裂解目标菌，并具有保持天然微生物菌群不受干扰的优势。
噬菌体在生物圈中无处不在，每一种细菌与其对应的噬菌体不唯一，这有利于解决细菌会产生耐药性的问题。噬菌体具有高度宿主特异性，噬菌体和细菌在布朗运动过程中二者的特异性位点相互结合，除极少数噬菌体外，每一株噬菌体只浸染一种细菌，因此在使用噬菌体控制目标菌群的同时不会干扰其他微生物的正常生长，其相比于常见的有机酸、抗生素等杀菌剂有绝对的优势。此外，噬菌体在控制人类疾病方面有近百年的历史，曾有效防治了炭疽、肺结核、布鲁氏菌病、沙门氏菌病、痢疾等很多细菌和病毒疾病， 表明其应用具有一定的安全性。目前。已经出现商用噬菌体制剂，其中10 种制剂被美国食品药品监督管理局评定为公认无害。
2、噬菌体在防控肉源致病菌中的应用
大肠杆菌
01
感染复数
MOI显著影响噬菌体的抑菌效果，由表1可知，在大部分情况下，接种菌数量一定时，添加的噬菌体数量越多即MOI越高，抑菌效果越明显。Tomat等发现高浓度噬菌体处理组DT1（滴度为1.7×10 10 PFU/mL）和DT6（滴度为1.4×10 10 PFU/mL）抑菌效果均优于相同噬菌体处理方式下的滴度较低组分，并且DT6在24 ℃时，高MOI的噬菌体混合液24 h后杀菌效果依然显著，这为噬菌体制剂应用滴度的选择提供了理论参考。
02
温度
不同温度条件下噬菌体抑制E. coli O157:H7的效果有所差异。由表1可知，在4～37 ℃的温度条件下，噬菌体都可以显著抑菌，且室温条件下处理的噬菌体短时抑菌效果明显优于冷藏条件。Tomat等发现噬菌体DT6在5 ℃和24 ℃条件下均能够显著降低E. coli O157:H7的数量，且24 ℃明显优于冷藏条件下的杀菌效果。同样，在噬菌体混合液的减菌研究中，Hong等发现室温下噬菌体可降低碎牛肉中（1.97±0.24）（lg（CFU/mL））的 E. coli O157:H7，而在4 ℃条件下减菌数量仅为（0.48±0.18）（lg（CFU/mL））。
03
噬菌体制剂组成
混合噬菌体和单一噬菌体制剂的抑菌效果也有较大的差异，通常噬菌体混合液具有更宽的宿主谱，抑菌效果也要优于单一噬菌体。O’flynn等使用了3 种噬菌体的混合液检测其对E. coli O157:H7的抑制效果，发现其中7 组无E. coli O157:H7检出，另外两组E. coli O157:H7数量均少于10 CFU/mL，Abuladze等使用噬菌体混合制剂得到了相似的杀菌效果，其在24 h后能够降低肉中95%的E. coli O157:H7。
沙门氏菌
01
肉类呈现方式
由表2可知，噬菌体的作用效果会受到生鲜肉呈现方式的影响，一般情况下，在较少切分的肉样中有更好的抑菌效果。Zinno等将噬菌体分别接种在鸡肉块和碎鸡肉中，研究其对S. typhimurium的减菌效果，结果显示在24 h内噬菌体在块状鸡肉样品中的抑菌效果较优，Sharma等在火鸡肉中也发现了类似的现象，噬菌体在切碎的火鸡肉样本中的抑菌效果并不显著，而后者施用的噬菌体MOI远低于前者，这更提高了噬菌体在碎肉中的作用难度。
02
畜禽肉种类
噬菌体在不同的畜禽肉类食品基质中均有较强的抑菌能力。Thung等先后分离出两株噬菌体SE07和ST02，其有效控制了生鲜鸡肉和牛肉中的S. enteritidis以及S. typhimurium的生长，可用来降低在零售期间常见Salmonella spp.污染的风险。
03
噬菌体的来源
自然界中存在大量的噬菌体，应筛选到宿主广泛、裂解性强的烈性噬菌体作为生物抑菌剂将其应用于食品安全领域。研究表明，宿主密度低的场所分离出的样品具有更广泛的宿主范围，Huang Chenxi等从存在低密度宿主菌的场所（废水处理厂、河流附近的污水、禽舍和附近的农场沟渠）分离出58 株噬菌体，其中筛选出3 株高效灭菌的噬菌体LPST10、LPST18和LPST23。对于LPST10，不论是4 ℃还是28 ℃，采用相对较低的MOI（1、100）均可显著降低猪肉香肠中 2（lg（CFU/样品））左右的S. typhimurium。
单核增生李斯特菌
L. monocytogenes是一种重要的食源性致病菌。高致死率和广泛的来源（如动物粪便、土壤、食品和食品加工厂）使其对食品安全构成了严重的威胁。此外， L. monocytogenes在冷藏环境中的适应能力以及其生物膜的形成能力让传统的抑菌方式受到挑战。表3概述了噬菌体在防控肉源L. monocytogenes中的应用情况，重点讨论了商业噬菌体联合应用其他抑菌剂在肉及其制品中的抑菌效果。
3、噬菌体在食品中应用的安全性
噬菌体从1919年首次应用于防治人类疾病至今已有较长的安全使用历史，大量临床案例都可证明噬菌体对人类的安全健康无害。噬菌体在临床医学上的成功应用使得其在食品领域也不断取得进展，噬菌体制剂的安全性在国际权威机构中也被广泛认可。噬菌体在自然界中种类极多，而且开发和研制噬菌体制剂不同于传统化学制剂，将其应用于食品工业中仍存在较多的风险与挑战。国内学者在食品领域对噬菌体已做了大量研究，并且取得了阶段性进展，同时国内也在控制食源性致病菌方面出台了与噬菌体相关的国家标准。但我国在食品领域尚无获批的噬菌体制剂，亟需在食品领域建立一套完善的噬菌体应用安全评价体系，这将不仅有利于我国商业噬菌体的快速开发，更对整个食品安全控制体系有重要的意义。
结 语
现阶段研究表明，噬菌体的高度特异性虽然可以令其快速有效的杀菌，但同样也造成了不敏感菌株的出现，很容易出现细菌恢复生长的现象。因此，对噬菌体尾部具有特异性识别功能的基因研究，和如何通过编辑相关基因从而扩大噬菌体宿主范围都将是未来重要的研究方向。此外，肉类等固体食品表面易干燥，不利于噬菌体扩散，细菌恢复增长也可能是噬菌体与食品未充分接触造成，所以如何优化噬菌体与细菌的接触方式也是设计噬菌体制剂应该考虑的问题，否则只能通过施用高滴度的噬菌体来提高抑菌效果。使用噬菌体混合制剂是解决抗性细菌和不敏感菌株出现的有效办法， 但如何设计其配比从而避免噬菌体之间出现的竞争 干扰问题将会是难点。联合应用其他抗菌剂在一定程度上也弥补了噬菌体的不足，但不是所有的复合法都优于噬菌体的单独使用。因此一种合理的复合减菌方式也有待探索。在噬菌体防控食源性致病菌过程中，如微胶囊化、活性包装等许多关联技术的应用，增强了噬菌体应用稳定性，同时提高了噬菌体对致病菌的控制能力。此外，噬菌体作为一种新型杀菌剂在食品中应用的时间较短，因此，亟需建立一套科学完善的噬菌体应用安全评价体系，以保证噬菌体从筛选到应用过程中每个环节的安全性。
本文《噬菌体在控制肉源致病菌中的应用研究进展》来源于《食品科学》2021年42卷9期293-301页，作者：杨慧轩，罗欣，朱立贤，杨啸吟，韩广星，董鹏程，张一敏。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200428-372。
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