作者:Y. Hong 来源:JAS 发布时间:2017/1/17 21:16:24
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食品安全回归自然
天然病毒或能消除食源性细菌

 

图片来源:Tim Sackton https://www.insidescience.org/news/food-safety-returns-nature

食源性细菌导致疾病暴发引发的后果可大可小。目前,研究人员正在寻找新方法保障食品安全,其中之一就是用病原体消灭病原体。

噬菌体是一种以细菌为攻击目标的病毒。长期以来,这些噬菌体与细菌同时进化,逐渐成为捕猎细菌的“好手”。

目前,一种溶解性噬菌体引起了科学家的浓厚兴趣。这种病毒会将自己的DNA注入到细菌中,然后“挟持”细菌的细胞机器,从而产生新的病毒副本。而这些病毒副本最终会冲破细菌的细胞膜,杀死它们,并会攻击附近的细胞。

近日,美国印第安纳州普渡大学西拉法叶校区研究人员,开发出一种能非常有效地抵抗大肠杆菌O157:H7的噬菌体混合物。O157:H7是一种大肠杆菌源性志贺毒素,能导致严重胃痉挛、腹泻、呕吐和尿路感染,可由肉类、水果、蔬菜和某些奶制品携带,虽然通常是表面污染物,但当肉类制品搅碎时就可以变成内在病原。据统计,2000年至2008年间,这种大肠杆菌在美国导致了6.3万例病例,2138位患者住院治疗。

研究人员将3种噬菌体按比例调和在一起,并将该混合物用于碎牛肉或菠菜上。结果显示,该混合物消灭了在室温下储存的菠菜上99%的大肠杆菌O157:H7。而且,研究人员发现类似结果也出现在冷冻和室温环境中的牛肉上。相关论文日前在线发表于《动物科学杂志》

虽然该结果激动人心,但却并不新颖。实际上,噬菌体生物防治产品已经商业化。Intralytix公司的ListShield就已获批上市。该产品针对李斯特菌,能直接用于宰杀好的家禽肉。

“但目前它还未被广泛应用,虽然接受度和销量都在稳定增长,但却非常缓慢。”Intralytix公司首席科学家Alexander Sulakvelidze说,“假如你喜欢的话,可以认为它是一种微生物,否则被放入病毒的食物可能会让人难以下咽。”

不过,噬菌体对人类是无害的,它们只针对细菌。而且,它们也不可能进化成能导致人类和动物患病的病毒。另一方面,细菌却是高毒性的。

“噬菌体不是人类病原菌,而细菌则会使人生病。”该研究负责人、普渡大学动物学教授Paul Ebner说。

Sulakvelidze补充道,噬菌体生物防治产品是化学清洗和照射的替代方法。目前,即食食物产品通常使用这两种化学方法杀菌。但噬菌体更特殊:通常一种噬菌体只针对一种病原体。它们能杀死致病的“坏”细菌,而原封不动地留下自然存在的“好”细菌,从而使食物更有营养。

此外,研究人员还调查了借助噬菌体治疗家畜细菌感染的方法。但Sulakvelidze表示,这些疗法的结果至今尚不清晰。不过,如果噬菌体疗法获得成功,将能极大减少家畜抗生素使用,并潜在排除用噬菌体处理食物的需要。

当然,相关研究也能推动人们发现适用于治疗人类细菌感染的噬菌体。目前,抗生素耐药性已成为全球性问题。美国疾病控制和预防中心数据显示,“美国每年至少有200万人感染耐药细菌,其中2.3万人因这些感染去世”。

噬菌体是一种有希望的替代物。“在上世纪二三十年代,噬菌体疗法是个大热门。”未参与该研究的德州农工大学微生物学家Jason Gill说。

自那时起,研究人员就开展了大量噬菌体研究。在上世纪40年代,盘尼西林上市后,噬菌体疗法被抛弃。但现在,很多细菌对一种或多种抗生素产生耐药性,于是噬菌体“东山再起”。

当然,细菌也会对噬菌体逐渐有抵抗力。但一种细菌通常只能对1~2种噬菌体产生抗性,因此,研究人员选择使用噬菌体混合物。Gill和Ebner都认为,一种细菌对多种噬菌体产生抗性的几率极低。

但噬菌体疗法用于人体仍存在很多障碍, 相关条例也让噬菌体难以申请专利。Gill表示,在自然界中找到一个相似噬菌体相对容易。

另外,从经济角度考虑,噬菌体临床试验需要数百万美元,许多药企不愿投资。

不过,Ebner表示,这些担忧为时过早,因为科学家还不清楚这实验室结论被搬到复杂现实环境后将怎样,例如猪的消化系统中。

无论如何,噬菌体研究充满希望。“它们在自然界中丰富存在,而我们只需要控制其抗菌过程。”Ebner说。(来源:中国科学报 张章编译)

 
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