《食品科學(xué)》：張紅見(jiàn)教授、張煒教授等：一株烈性小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體的生物學(xué)特性及在食品中的應(yīng)用

小腸結(jié)腸炎耶爾森菌作為腸桿菌科耶爾森菌屬的重要成員，是一種人畜共患食源性病原體，可引發(fā)耶爾森菌病。該疾病已被歐盟列為第四大常見(jiàn)胃腸道感染病，臨床表現(xiàn)為腹瀉、回腸炎、腸系膜淋巴結(jié)炎及嚴(yán)重的腸外并發(fā)癥。人類(lèi)感染主要源于攝入受污染的生乳、水源、蔬菜以及生的或未充分煮熟的豬肉制品。隨著加工食品消費(fèi)量的持續(xù)增長(zhǎng)，小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的傳播風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)升高。流行病學(xué)調(diào)查顯示，2018—2021年遼寧省從市售生雞肉、生豬肉和生牛肉中分離的小腸結(jié)腸炎耶爾森菌，其多位點(diǎn)序列分型分布較分散，且攜帶多種耐藥基因，提示存在潛在的耐藥風(fēng)險(xiǎn)。此外，2019—2022年杭州市零售食品中該病原體的檢出率高達(dá)29.13%。值得注意的是，小腸結(jié)腸炎耶爾森菌具有顯著的嗜冷特性，可在冷藏溫度（如4 ℃）條件下持續(xù)增殖，對(duì)冷鏈?zhǔn)称返纳锇踩珮?gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在食品工業(yè)中抗生素使用受到嚴(yán)格限制的背景下，亟需開(kāi)發(fā)針對(duì)食物鏈中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌污染的有效防控策略。

噬菌體是特異性靶向感染細(xì)菌的病毒，憑借其高度宿主特異性、高效裂解活性及無(wú)化學(xué)殘留的特性，已成為極具潛力的生物防控劑。現(xiàn)有的研究表明，噬菌體技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、畜牧養(yǎng)殖、食品加工及臨床診斷領(lǐng)域正受到系統(tǒng)性研究關(guān)注。噬菌體作為天然抗菌劑，已被證明可以有效抑制沙門(mén)氏菌（Salmonella）、大腸埃希菌（Escherichia coli）及單核細(xì)胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）等主要病原體。然而，針對(duì)小腸結(jié)腸炎耶爾森菌高效烈性噬菌體的研究較少，且在食品加工及冷鏈環(huán)節(jié)的應(yīng)用潛力亟待評(píng)估。

青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院的馬玉婷、張紅見(jiàn)*，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院的張煒*等人以小腸結(jié)腸炎耶爾森菌為宿主菌，分離鑒定出一株新型烈性小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體，命名為Yersinia phage vB_Yep_15（以下簡(jiǎn)稱(chēng)vB_Yep_15）。對(duì)該噬菌體生物學(xué)特性和全基因組進(jìn)行分析，評(píng)估該噬菌體體外抑菌能力以及生物被膜清除能力，并進(jìn)一步探究其在4 ℃與25 ℃條件下對(duì)生菜、牛奶及豬肉基質(zhì)中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌污染的防控效果。本研究旨在擴(kuò)充小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的高效烈性噬菌體資源庫(kù)，為開(kāi)發(fā)噬菌體雞尾酒制劑及其在食品生物安全防控中的應(yīng)用提供關(guān)鍵菌株資源與科學(xué)依據(jù)。

1 噬菌體分離與形態(tài)學(xué)觀察

自江蘇省南京市某醫(yī)院污水樣本中分離純化獲得到一株小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的烈性噬菌體。該噬菌體與宿主菌Y15在LB雙層瓊脂平板上共培養(yǎng)12 h，形成透亮的噬菌斑（圖1A）。延長(zhǎng)培養(yǎng)至36 h后，噬菌斑外圍呈現(xiàn)漸進(jìn)性擴(kuò)大的半透明暈環(huán)（圖1B）。暈環(huán)現(xiàn)象重復(fù)性良好，提示噬菌體可能編碼解聚酶。透射電子顯微鏡顯示，噬菌體vB_Yep_15為短尾科噬菌體的形態(tài)，頭部長(zhǎng)度約為54.80 nm，寬度約為52.50 nm（圖1C）。

2 噬菌體vB_Yep_15的全基因組分析

根據(jù)測(cè)序結(jié)果可知，噬菌體vB_Yep_15基因組長(zhǎng)度為39 261 bp，GC相對(duì)含量為48.53%。VFDB及CARD比對(duì)后，未在噬菌體基因組中發(fā)現(xiàn)毒力基因、抗生素耐藥基因和tRNA相關(guān)基因。結(jié)果表明噬菌體vB_Yep_15是一株烈性噬菌體，且不具有毒力和耐藥基因水平轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，從基因組水平上表明其應(yīng)用的安全性。使用Proksee對(duì)噬菌體基因組進(jìn)行可視化分析（圖2），展示基因組注釋結(jié)果，其中G＞C為GC skew+，G＜C為GC skew-。

通過(guò)RAST注釋和BLASTp進(jìn)行預(yù)測(cè)與校正，噬菌體vB_Yep_15基因組中共包含42 個(gè)編碼序列，其中29 個(gè)編碼已知功能蛋白，分為復(fù)制、組裝、侵染、裂解、調(diào)控和包裝6 個(gè)功能模塊。具體信息如表1所示。

3 噬菌體vB_Yep_15進(jìn)化分析

基于全基因組序列，使用VIPTree服務(wù)器構(gòu)建蛋白組系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，噬菌體vB_Yep_15標(biāo)有紅色的五角星（圖3A）。使用MEGA X構(gòu)建末端大亞基酶系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，結(jié)果顯示噬菌體vB_Yep_15與Teseptimavirus屬的噬菌體處于同一個(gè)進(jìn)化分支上（圖3B）。表明噬菌體vB_Yep_15是Teseptimavirus屬、Studiervirinae亞科、Autographiviridae科和Caudoviricetes綱的新成員。

病毒種的劃分標(biāo)準(zhǔn)是基因組ANI小于95%。本研究通過(guò)將噬菌體vB_Yep_15與9 株近緣噬菌體進(jìn)行ANI計(jì)算，結(jié)果顯示噬菌體vB_Yep_15與已報(bào)道噬菌體的ANI均低于95%（圖4），這一結(jié)果符合病毒種的劃分標(biāo)準(zhǔn)，充分說(shuō)明vB_Yep_15是一株新型小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體。

噬菌體vB_Yep_15和小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體vB_Yep_WX1相似度最高，其覆蓋率為84%、相似度為93.1%。使用EasyFig軟件噬菌體的基因組進(jìn)行可視化分析，使用顏色箭頭區(qū)分標(biāo)記兩株噬菌體基因功能，不同灰度表示基因組之間相似性的程度，結(jié)果如圖5所示。

4 噬菌體宿主譜

采用點(diǎn)斑法與雙層瓊脂平板法測(cè)定了噬菌體vB_Yep_15對(duì)24 株豬源及2 株藏野驢源小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的裂解活性（表2）。結(jié)果顯示，vB_Yep_15可裂解8 株小腸結(jié)腸炎耶爾森菌，裂解率為30.8%（8/26），其中包括6 株豬源菌株與2 株藏野驢源菌株。

5 噬菌體最佳MOI和一步生長(zhǎng)曲線

通過(guò)最佳MOI實(shí)驗(yàn)，確定了噬菌體vB_Yep_15最佳MOI為0.01（圖6A）。該條件下，噬菌體效價(jià)達(dá)峰值（10.00±0.15）（lg（PFU/mL））。結(jié)果顯示，噬菌體vB_Yep_15的潛伏期為20 min，爆發(fā)量為204 PFU/cell（圖6B）。以上結(jié)果表明，噬菌體vB_Yep_15對(duì)細(xì)菌有良好的裂解能力。

6 噬菌體vB_Yep_15的熱穩(wěn)定性和pH值穩(wěn)定性

噬菌體的溫度和pH值穩(wěn)定性對(duì)于篩選用作生物控制劑至關(guān)重要。由圖7A可知，噬菌體vB_Yep_15在4～37 ℃保持穩(wěn)定，在60～80 ℃孵育1 h后完全失去活性。由圖7B可知，噬菌體vB_Yep_15在pH 4～11范圍內(nèi)孵育1 h后仍保持活性，在pH值為1、2和12的條件下完全失去活性。上述結(jié)果表明，噬菌體vB_Yep_15具有較好的熱穩(wěn)定性和pH值穩(wěn)定性，具備作為生物控制劑在多種環(huán)境中應(yīng)用的潛力。

7 噬菌體vB_Yep_15體外抑菌實(shí)驗(yàn)

通過(guò)測(cè)定噬菌體vB_Yep_15在不同MOI下對(duì)宿主菌Y15的裂解活性，以評(píng)價(jià)其抑菌能力。陰性對(duì)照組OD600 nm值全程無(wú)增長(zhǎng)，污染驗(yàn)證合格。噬菌體處理組的OD600 nm值均低于陽(yáng)性對(duì)照組。在120 min內(nèi)，MOI為100組抑菌效果最強(qiáng)，菌液OD600 nm接近零。在300 min內(nèi)，各MOI組均能達(dá)到完全的抑菌效果，并且在480 min內(nèi)菌液OD600 nm值未出現(xiàn)增長(zhǎng)（ΔOD600 nm＜0.02）（圖8）。

8 噬菌體對(duì)生物被膜形成抑制能力測(cè)定結(jié)果

細(xì)菌生物被膜形成結(jié)果表明，小腸結(jié)腸炎耶爾森菌Y15在培養(yǎng)24、48、72 h時(shí)，其生物被膜OD595 nm值分別為0.890、0.924、0.758。由此可知該菌株生物被膜最佳形成時(shí)間為48 h。如圖9所示，按照不同MOI加入噬菌體vB_Yep_15后，與對(duì)照組相比，處理組48 h內(nèi)均能顯著地抑制細(xì)菌生物被膜的形成（P＜0.01）。

9 噬菌體對(duì)成熟的生物被膜清除能力測(cè)定結(jié)果

由圖10可知，與對(duì)照組相比，MOI分別為0.1、1、10和100的噬菌體實(shí)驗(yàn)組，其清除率分別為40.8%、25.6%、38.4%和53.4%。該結(jié)果表明，噬菌體vB_Yep_15能有效清除小腸結(jié)腸炎耶爾森菌成熟的生物被膜（P＜0.01）。

10 噬菌體vB_Yep_15對(duì)生菜表面小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的抑制作用

模擬冷鏈儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境4 ℃條件下，9 h時(shí)MOI＝10處理組展現(xiàn)出最優(yōu)的持續(xù)抑菌效果（圖11A），與對(duì)照組相比，菌量降低了（1.02±0.01）（lg（CFU/cm2））。模擬常溫貨架25 ℃條件下，9 h各組均實(shí)現(xiàn)完全殺菌（菌量降低至檢測(cè)限以下），而對(duì)照組菌量增長(zhǎng)至（4.18±0.03）（lg（CFU/cm2））。在不同溫度下，經(jīng)噬菌體處理9 h，與對(duì)照組相比均能產(chǎn)生顯著的抑菌效果（圖11B）。結(jié)果表明，噬菌體vB_Yep_15能有效抑制生菜表面的小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的增殖。

11 噬菌體vB_Yep_15對(duì)牛奶中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的抑制作用

為模擬冷藏儲(chǔ)存污染控制，在4 ℃條件下將vB_Yep_15應(yīng)用于污染了小腸結(jié)腸炎耶爾森菌Y15的牛奶中，以評(píng)估其在冷藏條件下對(duì)牛奶中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的清除效果。

各噬菌體處理組與對(duì)照組相比，均能產(chǎn)生顯著的抑菌效果。如圖12A所示，MOI＝100組抑菌效果較優(yōu)，與對(duì)照組相比，在12 h時(shí)菌量降低了1.11（lg（CFU/mL）），24 h時(shí)菌量降低了2.27（lg（CFU/mL））。為模擬常溫儲(chǔ)存污染控制，在25 ℃條件下將vB_Yep_15應(yīng)用于污染了小腸結(jié)腸炎耶爾森菌Y15的牛奶中，以評(píng)估其在常溫條件下對(duì)牛奶中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的清除效果。如圖12B所示，MOI＝100組抑菌效果較優(yōu)，與對(duì)照組相比，在12 h和24 h時(shí)菌量分別降低了2.46、4.37（lg（CFU/mL））。在不同溫度下，經(jīng)噬菌體處理牛奶后，與對(duì)照組相比均能產(chǎn)生顯著的抑菌效果。結(jié)果表明，噬菌體vB_Yep_15對(duì)牛奶中污染的小腸結(jié)腸炎耶爾森菌具有抑菌效果。

12 噬菌體vB_Yep_15對(duì)豬肉表面小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的抑制作用

為模擬冷鏈儲(chǔ)運(yùn)污染控制，在4 ℃條件下將vB_Yep_15應(yīng)用于污染了小腸結(jié)腸炎耶爾森菌Y15的生豬肉表面，以評(píng)估其在冷藏條件下對(duì)生豬肉片中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的清除效果。如圖13A所示，在MOI＝1、10、100時(shí)，3 h內(nèi)vB_Yep_15處理后豬肉表面的菌量下降了0.16、0.09、0.59（lg（CFU/cm3））；6 h內(nèi)菌量下降了0.59、0.50、1.24（lg（CFU/cm3））；9 h內(nèi)菌量下降了1.38、1.77、1.74（lg（CFU/cm3））。

為模擬豬肉常溫銷(xiāo)售污染控制，25 ℃條件下將vB_Yep_15應(yīng)用于污染了小腸結(jié)腸炎耶爾森菌Y15的生豬肉表面，以評(píng)估其在室溫條件下對(duì)生豬肉片中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的清除效果。如圖13B所示，在MOI＝1、10、100時(shí)，3 h內(nèi)vB_Yep_15處理后豬肉表面的菌量下降了0.38、1.15、1.13（lg（CFU/cm3））；6 h內(nèi)菌量下降了1.07、1.69、1.75（lg（CFU/cm3））；9 h內(nèi)菌量下降了1.94、2.80、2.69（lg（CFU/cm3））。結(jié)果表明，噬菌體vB_Yep_15能有效抑制豬肉表面小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的增長(zhǎng)。

噬菌體作為防控食源性病原體的潛在工具，可分別應(yīng)用于活體動(dòng)物（收獲前）與食品加工環(huán)節(jié)（收獲后）。本研究對(duì)新分離的噬菌體vB_Yep_15進(jìn)行生物學(xué)特性分析，評(píng)估其體外及食品基質(zhì)中的抑菌效果。該噬菌體屬Teseptimavirus屬新成員，與已知噬菌體ANI均低于95%，且不含毒力基因、耐藥基因及tRNA，遺傳層面保障了其生物安全性。宿主譜分析顯示其裂解率達(dá)30.8%（8/26），覆蓋豬源與藏野驢源菌株，具有跨宿主防控潛力。

噬菌體能否作為生物防控制劑的關(guān)鍵在于其生物學(xué)特性。一般而言，潛伏期較短且爆發(fā)量較大的噬菌體實(shí)際應(yīng)用效果更優(yōu)。噬菌體vB_Yep_15的潛伏期（20 min）短于噬菌體KFS-YE（45 min）和PY100（30 min）；爆發(fā)量（204 PFU/cell）高于KFS-YE（38 PFU/cell）和PY100（120 PFU/cell）。上述特性表明，噬菌體vB_Yep_15具備短潛伏期、大爆發(fā)量特征，可快速增殖并破壞宿主細(xì)胞，可有效抑制食品及相關(guān)材料中的細(xì)菌定植。

噬菌體的溫度和pH值穩(wěn)定性是其作為生物控制劑的核心篩選指標(biāo)。噬菌體vB_Yep_15在4～37℃及pH 4～11范圍內(nèi)保持較高存活率，其耐受性顯著優(yōu)于已報(bào)道的小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體fMtkYen3-01和vB_YenS_P400。小腸結(jié)腸炎耶爾森菌能在冷藏溫度下存活，而噬菌體vB_Yep_15良好的環(huán)境穩(wěn)定性遠(yuǎn)超小腸結(jié)腸炎耶爾森菌，這使得它在冷藏和冷凍食品中具有很大的應(yīng)用潛力。

食源性致病菌在食品加工設(shè)備及接觸面形成的生物被膜，對(duì)食品安全構(gòu)成顯著威脅。傳統(tǒng)生物被膜清除方法如物理處理、化學(xué)消毒劑和抗生素等均存在明顯局限。物理方法（如超聲、離子體與輻照）的效果受菌種、參數(shù)及環(huán)境介質(zhì)的影響，并可能誘導(dǎo)細(xì)菌應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致清除不徹底；化學(xué)消毒劑（如次氯酸鈉和過(guò)氧化氫）難以滲透生物被膜胞外聚合物屏障，易引發(fā)耐藥性和環(huán)境污染；抗生素則因生物被膜內(nèi)細(xì)菌代謝低下和耐藥基因轉(zhuǎn)移，常無(wú)法根除生物被膜，提高劑量則增加毒性風(fēng)險(xiǎn)。噬菌體與其他物質(zhì)相比，具備宿主特異性高、無(wú)有害殘留、自我增殖迅速、使用劑量低以及可基因工程改造等突出優(yōu)勢(shì)，在抑制和清除生物被膜相關(guān)感染方面顯示出重要應(yīng)用潛力。研究證實(shí)噬菌體具備生物被膜清除能力：肺炎克雷伯菌噬菌體vB_Kp_Z57可顯著抑制牛奶及培養(yǎng)基中生物被膜形成，表明其在乳制品儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)作為生物消毒劑的可行性；鮑曼不動(dòng)桿菌噬菌體P1068在體外展現(xiàn)抗生物被膜活性；攜帶解聚酶的沙門(mén)菌噬菌體vB_SalA_KFSST3可有效降解生物被膜；而副溶血性弧菌噬菌vB_VpaS_1601與vB_VpaS_1701對(duì)生物被膜清除率分別為53.57%與64.88%，其雞尾酒制劑可達(dá)78%。本研究評(píng)估了噬菌體vB_Yep_15對(duì)生物被膜形成抑制和清除能力。結(jié)果表明，其可有效抑制和清除小腸結(jié)腸炎耶爾森菌生物被膜。結(jié)果表明，vB_Yep_15可作為獨(dú)立生物防控劑，為食品加工設(shè)備表面及動(dòng)物源性食品生產(chǎn)的小腸結(jié)腸炎耶爾森菌污染控制提供新型控制策略。

近年來(lái)，由食源性致病菌引起的食品安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻，針對(duì)食源性致病菌的防控策略已成為食品科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在此背景下，噬菌體作為一種極具潛力的新型生物防控策略，其在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用研究正日益受到重視。

本研究基于小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的生物學(xué)特性及實(shí)際食品工業(yè)中的溫度場(chǎng)景，選擇4 ℃和25 ℃作為實(shí)驗(yàn)溫度。該溫度范圍涵蓋了冷鏈儲(chǔ)運(yùn)（2～8 ℃）、零售（≤4 ℃）以及食品預(yù)處理、零售陳列和家庭暫存等常溫環(huán)節(jié)。系統(tǒng)評(píng)估了噬菌體vB_Yep_15在不同MOI（1～100）下對(duì)生菜、牛奶和豬肉中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的清除效果。結(jié)果表明，vB_Yep_15在4 ℃和25 ℃條件下均能在9 h內(nèi)顯著抑制小腸結(jié)腸炎耶爾森菌，并表現(xiàn)出溫度依賴(lài)性。在生菜模型中，4 ℃時(shí)MOI＝10條件下菌量降低了（1.02±0.01）（lg（CFU/cm2）），而25 ℃時(shí)處理組均實(shí)現(xiàn)完全殺菌（菌量低于檢測(cè)限），對(duì)照組則增長(zhǎng)至（4.18±0.03）（lg（CFU/cm2）），顯示其顯著的抑菌能力。盡管4 ℃條件下菌量降低絕對(duì)值較低，但仍具有意義：低溫雖會(huì)抑制噬菌體的吸附、增殖等生命周期過(guò)程，并減緩宿主菌的代謝與生長(zhǎng)，導(dǎo)致殺菌效率不及常溫條件，但其核心作用在于有效阻斷細(xì)菌增殖，防止菌量達(dá)到危害水平。此外，25 ℃條件下的完全殺菌結(jié)果充分體現(xiàn)了該噬菌體在適宜溫度下的應(yīng)用潛力，提示實(shí)際應(yīng)用中可在常溫環(huán)節(jié)施用以增強(qiáng)效果。在牛奶體系中，vB_Yep_15各處理組對(duì)牛奶中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌的抑制效果均顯著優(yōu)于對(duì)照組，且呈現(xiàn)出明顯的劑量與時(shí)間依賴(lài)性特征。其中，在MOI＝100的最優(yōu)劑量下，4 ℃冷藏條件處理12 h和24 h后，牛奶中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌菌量分別降低1.11（lg（CFU/mL））和2.27（lg（CFU/mL））；而25 ℃常溫條件下，相同MOI處理12 h和24 h時(shí)，小腸結(jié)腸炎耶爾森菌菌量分別降低了2.46（lg（CFU/mL））和4.37（lg（CFU/mL）），進(jìn)一步證實(shí)溫度對(duì)其活性的影響及室溫條件下更優(yōu)的殺菌效果。在豬肉模型中，vB_Yep_15同樣表現(xiàn)出良好的清除能力。結(jié)果顯示，25 ℃處理9 h后，MOI為1、10和100組菌量分別下降了1.94、2.80、2.69（lg（CFU/cm3））；4 ℃條件下相應(yīng)下降了1.38、1.77、1.74（lg（CFU/cm3））。Jun等報(bào)道，小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體fHe-Yen9-01處理生豬肉后，菌量從2.3×103 CFU/g下降至2.12×102 CFU/g。黃慧倩等研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體Yen-yong1在劑量為4×107 PFU/cm2時(shí)，對(duì)豬肉中的3 株小腸結(jié)腸炎耶爾森菌（CICC 10869、CICC 21669和CMCC 52202）分別減少了1.77、0.67、1.43（lg（CFU/cm2））。相比之下，vB_Yep_15在更短的作用時(shí)間及更低MOI條件下，仍能達(dá)到相近甚至更佳的抑菌效果，表明其在控制食品中該病原菌污染方面具有良好應(yīng)用潛力，可作為潛在生物防治劑進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

盡管本研究所分離的噬菌體vB_Yep_15在生菜、牛奶及豬肉模型中均表現(xiàn)出良好的抑菌效果，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨若干限制。首先，噬菌體固有的宿主特異性可能導(dǎo)致其在復(fù)雜食品體系中的作用范圍受限；其次，不同食品基質(zhì)特性也會(huì)影響其殺菌效能，生菜表面的復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)和殘留水分可能妨礙噬菌體的吸附與擴(kuò)散；牛奶中的脂肪和蛋白質(zhì)成分可能包裹噬菌體顆粒，降低其對(duì)宿主菌的可及性；豬肉的異質(zhì)表面及油脂含量則可能阻礙噬菌體的滲透與定植。此外，食品中原有微生物群落可能與噬菌體產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)或拮抗效應(yīng)。最后，將噬菌體作為“病毒”應(yīng)用于食品，仍存在公眾認(rèn)知與接受度方面的挑戰(zhàn)。為克服上述問(wèn)題，未來(lái)的研究需要關(guān)注以下幾個(gè)方面：針對(duì)不同食品類(lèi)型制定差異化施用策略。例如，對(duì)生菜等新鮮蔬菜可采用噴霧或浸泡方式進(jìn)行表面處理，尤其適用于即食蔬菜的保鮮；對(duì)牛奶等液態(tài)食品，應(yīng)通過(guò)微膠囊化或納米載體技術(shù)提升噬菌體在低溫條件下的分散性與穩(wěn)定性；對(duì)豬肉等肉類(lèi)產(chǎn)品，建議在加工中期或包裝前施用，以降低交叉污染風(fēng)險(xiǎn)并增強(qiáng)殘留殺菌效果。同時(shí)，應(yīng)致力于開(kāi)發(fā)廣宿主譜的復(fù)合噬菌體雞尾酒制劑，以減少抗性菌出現(xiàn)；探索將其與天然抗菌劑、有機(jī)酸或溫和熱處理聯(lián)用，以發(fā)揮協(xié)同抑菌效應(yīng)；利用基因工程手段改良噬菌體，提升其在復(fù)雜基質(zhì)中的存活與侵染能力；并系統(tǒng)評(píng)估其在各類(lèi)食品中的殘留行為及對(duì)感官品質(zhì)的影響，為安全合規(guī)應(yīng)用提供依據(jù)。綜上所述，vB_Yep_15作為一種新型生物防治劑，在多種食品體系中均展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，通過(guò)針對(duì)性制劑設(shè)計(jì)和聯(lián)合處理策略的優(yōu)化，有望在實(shí)際食品安全控制中發(fā)揮重要作用。

結(jié)論

本研究成功從污水樣本中分離純化了一株新型小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌烈性噬菌體vB_Yep_15，并對(duì)其形態(tài)、基因組、裂解譜、生物學(xué)特性和實(shí)際應(yīng)用潛力進(jìn)行探究。結(jié)果表明，該噬菌體頭部直徑約54.80 nm×52.50 nm，全基因組分析歸類(lèi)為T(mén)eseptimavirus屬Studiervirinae亞科，且未檢出毒力、耐藥性及tRNA基因，表明其具備良好的生物安全性基礎(chǔ)。生物學(xué)特性顯示，vB_Yep_15裂解率為30.8%，最佳MOI為0.01，潛伏期約20 min，裂解量高達(dá)204 PFU/cell，并在pH 4～11和溫度4～37 ℃范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。體外抑菌實(shí)驗(yàn)中，在MOI＝100條件下120 min內(nèi)即可顯著抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，且480 min內(nèi)未見(jiàn)復(fù)蘇（ΔOD600 nm＜0.02）。在實(shí)際應(yīng)用方面：在生菜模型中，4 ℃、MOI＝10條件下菌量降低（1.02±0.01）（lg（CFU/cm2）），25 ℃時(shí)則可實(shí)現(xiàn)完全清除；在牛奶中，25 ℃處理12 h和24 h后菌量分別下降2.46（lg（CFU/mL））和4.37（lg（CFU/mL））；在豬肉表面，25 ℃、MOI＝100處理9 h后菌量下降2.69（lg（CFU/cm3）），4 ℃條件下也達(dá)1.74（lg（CFU/cm3））。與已報(bào)道噬菌體相比，vB_Yep_15在更短時(shí)間、更低MOI條件下仍表現(xiàn)出佳的抑菌效果，展現(xiàn)出良好的實(shí)際應(yīng)用潛力。綜上所述，烈性噬菌體vB_Yep_15具有較高的生物安全性和高效的抑菌能力，有望成為一種防控小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌的新型生物制劑。

作者簡(jiǎn)介

通信作者：

張煒，教授，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究方向?yàn)椴≡?xì)菌的蛋白組學(xué)和基因組學(xué)。2004.9-2007.9：南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 預(yù)防獸醫(yī)專(zhuān)業(yè)，獲農(nóng)學(xué)博士學(xué)位；2001.9-2004.6：南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 預(yù)防獸醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)，獲碩士學(xué)位。2011年獲教育部新世紀(jì)人才支持。2012年，獲得南京農(nóng)業(yè)大學(xué)“鐘山學(xué)術(shù)新秀”稱(chēng)號(hào)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目以及自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金各1 項(xiàng)。現(xiàn)主持農(nóng)業(yè)部行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)子課題1 項(xiàng)，主持轉(zhuǎn)基因重大專(zhuān)項(xiàng)子課題1 項(xiàng)，主持校級(jí)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)基金1項(xiàng)。建立了細(xì)菌蛋白組學(xué)分析平臺(tái)，系統(tǒng)地對(duì)豬鏈球菌等動(dòng)物細(xì)菌病病原進(jìn)行分析，共鑒定出100余種亞單位疫苗候選分子，50余種為首次報(bào)道，差異表達(dá)蛋白60余個(gè)，其中4 種蛋白已經(jīng)被證明為保護(hù)性抗原，差異蛋白中2 種可用于鑒別診斷用的分子靶點(diǎn)。以第一作者或通信作者發(fā)表SCI論文，其中包括蛋白組學(xué)主流雜志《Proteomics》，業(yè)內(nèi)主流雜志《Vaccine》以及《Veterinary microbiology》等。

通信作者：

張紅見(jiàn)，教授，青海大學(xué)，研究方向?yàn)轭A(yù)防獸醫(yī)學(xué)。2007.9-2010.6，青海大學(xué)基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)，研究生學(xué)習(xí)；2005年3～7月，浙江大學(xué)進(jìn)修；2007.7，意大利Tusia大學(xué)有機(jī)農(nóng)業(yè)學(xué)習(xí)；2004～2005年青海省內(nèi)訪問(wèn)學(xué)者研修；2010～2011年度南京農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)內(nèi)高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者研修；現(xiàn)為中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物傳染病分會(huì)理事；先后主持國(guó)家自然基金、省、廳、局級(jí)項(xiàng)目8項(xiàng)。

牦牛Pm分離株OmpH基因功能和致病性研究，青海省科學(xué)技術(shù)廳，國(guó)際先進(jìn)，第一，2017.9；青藏高原牦牛多殺性巴氏桿菌外膜蛋白A重組蛋白單克隆抗體試劑盒的制備及應(yīng)用，青海省科學(xué)技術(shù)廳，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，第一，2017.9；青海省牦牛出血性敗血癥地方分離菌株免疫保護(hù)力研究及綜合防制技術(shù)推廣，青海省科學(xué)技術(shù)廳，國(guó)內(nèi)先進(jìn)，第一，2017.9；利用益生菌生產(chǎn)熏烤臘羊肉制品關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化，西寧市人民政府，三等獎(jiǎng)，第二，2013.11；一種牦牛臘肉的生產(chǎn)方法，中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，第五，2007.11。

第一作者：

馬玉婷，碩士研究生，研究方向?yàn)轭A(yù)防獸醫(yī)學(xué)。2019-2023年，塔里木大學(xué)完成動(dòng)物醫(yī)學(xué)本科學(xué)習(xí)，期間于2021-2022年以交流生身份赴華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)；2023 年至今攻讀青海大學(xué)獸醫(yī)碩士，并于2024-2025年在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)世界動(dòng)物衛(wèi)生組織豬鏈球菌病參考實(shí)驗(yàn)室張煒老師課題組交流學(xué)習(xí)。圍繞小腸結(jié)腸炎耶爾森菌開(kāi)展系統(tǒng)性研究，核心工作涵蓋該菌流行病學(xué)調(diào)查、特異性噬菌體篩選與鑒定，以及噬菌體在食品基質(zhì)中應(yīng)用潛力評(píng)估。通過(guò)構(gòu)建多場(chǎng)景抑菌效果驗(yàn)證模型，為食源性病原菌防控提供實(shí)踐參考。

引文格式：

馬玉婷, 徐佳寅, 李培, 等. 一株烈性小腸結(jié)腸炎耶爾森菌噬菌體的生物學(xué)特性及在食品中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué), 2026, 47(1): 122-133. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250720-160.

MA Yuting, XU Jiayin, LI Pei, et al. A novel virulent bacteriophage against Yersinia enterocolitica: biological characterization and biocontrol efficacy in food models[J]. Food Science, 2026, 47(1): 122-133. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250720-160.

實(shí)習(xí)編輯：王雨婷；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來(lái)源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為系統(tǒng)提升我國(guó)食品營(yíng)養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級(jí)，由北京食品科學(xué)研究院、中國(guó)食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國(guó)食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國(guó)食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會(huì)、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“ 第六屆食品科學(xué)與人類(lèi)健康國(guó)際研討會(huì) ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報(bào)到） 在 中國(guó) 安徽 合肥 召開(kāi)。

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