噬菌體 HBW-1 的分離與鑒定
研究團(tuán)隊(duì)從中國(guó)河南某商業(yè)養(yǎng)雞場(chǎng)收集的糞便和污水樣本中成功分離并純化了新型沙門氏菌噬菌體 HBW-1。通過透射電子顯微鏡觀察,HBW-1 呈多面體頭部和尾部結(jié)構(gòu),具有典型的噬菌體特征。其基因組為雙鏈環(huán)狀 DNA,大小為 43,095 bp,GC 含量為 49.54%。值得注意的是,HBW-1 基因組中未檢測(cè)到常見的細(xì)菌毒力或耐藥基因,表明其具有較高的生物安全性。
圖1. 噬菌體 HBW-1 的基因組圈圖。
抗菌活性與廣譜裂解能力
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,噬菌體 HBW-1 對(duì)沙門氏菌的多種血清型表現(xiàn)出顯著的裂解活性。具體而言,HBW-1 對(duì) 42 株沙門氏菌鼠傷寒血清型(S. Typhimurium)的裂解率為 92.86%,對(duì) 39 株沙門氏菌腸炎血清型(S. Enteritidis)的裂解率為 58.97%,而對(duì) 11 株沙門氏菌雞白痢血清型(S. Pullorum)的裂解率則高達(dá) 100%。此外,HBW-1 的潛伏期僅為 5 分鐘,遠(yuǎn)低于其他已知噬菌體(如 JNwz02 和 SFP10,分別為 15 分鐘和 25 分鐘),表明其具有更高的裂解效率。
穩(wěn)定性與安全性
噬菌體 HBW-1 在多種極端條件下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。在溫度測(cè)試中,HBW-1 在 30–60°C 的條件下處理 1 小時(shí)后,其活性仍保持較高水平,僅在超過 60°C 時(shí)活性才逐漸下降。在 pH 測(cè)試中,HBW-1 在 pH 3–11 的范圍內(nèi)處理 1 小時(shí)后,仍能保持穩(wěn)定活性。這些特性表明 HBW-1 有望在復(fù)雜的食品加工環(huán)境中應(yīng)用。
作用機(jī)制與基因組分析
基因組分析顯示,噬菌體 HBW-1 的基因組中包含 62 個(gè)編碼蛋白的基因,但未檢測(cè)到常見的細(xì)菌毒力或耐藥基因。這表明 HBW-1 不會(huì)通過水平轉(zhuǎn)移將這些基因傳遞給其他細(xì)菌,從而避免了潛在的公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)。此外,HBW-1 的短潛伏期和高效裂解能力可能與其基因組中特定的裂解酶基因有關(guān),這些基因能夠快速破壞沙門氏菌的細(xì)胞壁,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物泄漏,最終使細(xì)菌死亡。
關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)
1、噬菌體 HBW-1 對(duì)沙門氏菌的多種血清型(包括 S. Typhimurium、S. Enteritidis 和 S. Pullorum)表現(xiàn)出強(qiáng)大的裂解活性,裂解率分別為 92.86%、58.97% 和 100%。
2、HBW-1 在 30–60°C 的溫度范圍內(nèi)和 pH 3–11 的酸堿條件下均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,適合在復(fù)雜的食品加工環(huán)境中應(yīng)用。
3、基因組分析顯示,HBW-1 的基因組中未檢測(cè)到常見的細(xì)菌毒力或耐藥基因,表明其具有較高的生物安全性。
未來展望與應(yīng)用潛力
研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步探索噬菌體 HBW-1 的應(yīng)用潛力,包括開發(fā)基于 HBW-1 的食品防腐劑、用于畜禽養(yǎng)殖環(huán)境的生物防控方案,以及與其他抗菌劑聯(lián)合使用的可能性。此外,HBW-1 的發(fā)現(xiàn)也為研究噬菌體與宿主細(xì)菌之間的相互作用提供了新的視角,有助于深入理解噬菌體的裂解機(jī)制。
參考來源:Jiang Z, Yaqoob M U, Xu Y, et al. Isolation, characterization, and genome sequencing analysis of a novel phage HBW-1 of Salmonella[J]. Microbial Pathogenesis, 2025, 200: 107327.
來源:微生物安全與健康網(wǎng),作者~尚玉婷。