近年來(lái)，抗生素耐藥性食源性病原體的出現(xiàn)對(duì)全球公共衛(wèi)生構(gòu)成嚴(yán)重威脅。世界衛(wèi)生組織（WHO）數(shù)據(jù)顯示，全球每年約有6億例食源性疾病病例，其中60%由細(xì)菌引起。傳統(tǒng)抗生素的濫用加速了耐藥菌的擴(kuò)散，而現(xiàn)有檢測(cè)方法（如培養(yǎng)法、PCR）存在耗長(zhǎng)、成本高或特異性不足等問(wèn)題。在此背景下，噬菌體衍生蛋白憑借其高效殺菌能力和精準(zhǔn)識(shí)別特性，成為解決食品安全難題的新希望。
1、噬菌體衍生蛋白的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
噬菌體是自然界中數(shù)量最多的生物體，能夠特異性感染并裂解宿主細(xì)菌。與完整噬菌體相比，其衍生的功能性蛋白（如內(nèi)溶素、尾纖維蛋白等）具有以下優(yōu)勢(shì)：
避免基因轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)：噬菌體蛋白不含遺傳物質(zhì)，無(wú)水平基因轉(zhuǎn)移的擔(dān)憂。
高特異性與安全性：靶向特定細(xì)菌表面結(jié)構(gòu)，減少對(duì)有益菌群的干擾。
穩(wěn)定性與適用性：蛋白性質(zhì)穩(wěn)定，易于大規(guī)模生產(chǎn)，且不受噬菌體宿主范圍的限制。
法規(guī)接受度高：自2006年噬菌體首次被美國(guó)FDA認(rèn)證為“公認(rèn)安全”（GRAS）后，相關(guān)研究迅速推進(jìn)，目前已有17種噬菌體產(chǎn)品獲GRAS認(rèn)證（表1）。
表1 影響噬菌體溶原-裂解周期的小分子模塊
2、生物控制：噬菌體酶的抗菌革命
2.1 內(nèi)溶素（Endolysins）
內(nèi)溶素是噬菌體在感染末期釋放的酶，能夠裂解細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖層。其特點(diǎn)包括：
模塊化結(jié)構(gòu)：包含酶活性域（EAD）和細(xì)胞壁結(jié)合域（CBD），可針對(duì)不同病原體設(shè)計(jì)定制化酶。
廣譜殺菌能力：研究表明，內(nèi)溶素對(duì)耐藥菌（如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌MRSA）仍保持高效活性，且尚未發(fā)現(xiàn)耐藥性案例。
食品應(yīng)用實(shí)例：
乳制品：內(nèi)溶素LysP100在奶酪中抑制單增李斯特菌，結(jié)合乳鏈菌肽（Nisin）可完全滅菌。
肉類：工程化內(nèi)溶素Lysin1902-HP-PC與茶多酚聯(lián)用，可使牛肉中的大腸桿菌O157:H7減少6個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)。
水產(chǎn)品：針對(duì)副溶血弧菌的內(nèi)溶素Lysqdvp001，結(jié)合ε-聚賴氨酸可顯著降低牡蠣中的病原體負(fù)荷。
2.2 解聚酶（Depolymerases）
解聚酶通過(guò)降解細(xì)菌表面的多糖（如莢膜、脂多糖），削弱其抗宿主免疫能力，并增強(qiáng)其他抗菌劑的滲透性。例如：
沙門氏菌噬菌體P22的解聚酶在雞肉中減少70%的腸道定植，效果優(yōu)于傳統(tǒng)抗生素。
大腸桿菌噬菌體ECO078的解聚酶Dpo42可抑制15種臨床菌株的生物膜形成。
2.3 挑戰(zhàn)與解決方案
食品基質(zhì)影響：高脂肪、高蛋白環(huán)境可能降低酶活性。對(duì)策包括優(yōu)化配方（如脂質(zhì)體包裹）或結(jié)合天然抗菌劑（如精油）。
體內(nèi)穩(wěn)定性：通過(guò)蛋白工程（如融合白蛋白結(jié)合域）延長(zhǎng)半衰期，減少腎臟清除。
3、檢測(cè)技術(shù)：精準(zhǔn)識(shí)別的“分子探針”
3.1 細(xì)胞壁結(jié)合域（CBD）
噬菌體內(nèi)溶素的CBD可特異性結(jié)合細(xì)菌細(xì)胞壁成分，用于快速富集目標(biāo)病原體。例如：
李斯特菌CBD：結(jié)合磁珠的CBD-MS技術(shù)，可在6小時(shí)內(nèi)檢測(cè)低至10 CFU/g的病原體，靈敏度比傳統(tǒng)培養(yǎng)法高100倍。
芽孢桿菌CBD：與ATP生物發(fā)光聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)牛奶中蠟樣芽孢桿菌的快速篩查。
3.2 尾纖維蛋白（Tail Fiber Proteins, TFP）與尾釘?shù)鞍祝═ail Spike Proteins, TSP）
這些蛋白負(fù)責(zé)噬菌體與宿主細(xì)菌的初始結(jié)合，具有高度特異性識(shí)別能力：
沙門氏菌噬菌體S16的尾纖維蛋白開(kāi)發(fā)為ELISA檢測(cè)探針，靈敏度達(dá)1 CFU/mL。
彎曲桿菌噬菌體的尾釘?shù)鞍淄ㄟ^(guò)表面等離子共振（SPR）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)果汁中病原體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
3.3 創(chuàng)新檢測(cè)平臺(tái)
智能手機(jī)輔助紙基傳感器：結(jié)合噬菌體蛋白與顯色反應(yīng)，用戶可通過(guò)手機(jī)APP直接讀取結(jié)果，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
流式細(xì)胞術(shù)：熒光標(biāo)記的噬菌體蛋白可區(qū)分活菌與死菌，避免假陽(yáng)性結(jié)果。
4、未來(lái)方向：技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
蛋白工程優(yōu)化：通過(guò)結(jié)構(gòu)域重組（如CHAP域與SH3b結(jié)合域融合）或定點(diǎn)突變，提升酶的穩(wěn)定性與抗菌譜。
新型表達(dá)系統(tǒng)：利用植物或酵母表達(dá)噬菌體蛋白，降低成本并避免內(nèi)毒素污染。
多模式聯(lián)合策略：噬菌體蛋白與抗生素、納米材料或物理處理（如高壓滅菌）聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)協(xié)同增效。
法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)化：推動(dòng)針對(duì)噬菌體蛋白的專屬監(jiān)管框架，確保其安全性與市場(chǎng)接受度。
噬菌體衍生蛋白為食品安全領(lǐng)域提供了“一箭雙雕”的解決方案——既能高效殺滅耐藥菌，又能精準(zhǔn)識(shí)別污染源。隨著蛋白工程與檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)有望在食品加工、畜牧養(yǎng)殖及臨床診斷中實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。然而，從實(shí)驗(yàn)室研究到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍需跨越技術(shù)瓶頸與法規(guī)障礙。通過(guò)跨學(xué)科合作與創(chuàng)新，噬菌體蛋白或?qū)⒊蔀楹罂股貢r(shí)代守護(hù)人類健康的核心武器。
參考文獻(xiàn)：Choi D, Ryu S, Kong M. Phage-derived proteins: Advancing food safety through biocontrol and detection of foodborne pathogens. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2025;24:e70124. doi:10.1111/1541-4337.70124
來(lái)源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~朱斌。
