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噬菌体在家禽业中的应用

噬菌体在家禽业中的应用

【摘要】:
多重耐药细菌日益增多和缺乏新的有效抗生素,在世界范围内引发了对人类和兽医的担忧,减少抗生素的使用是全球家禽业面临的重大挑战。在此背景下,噬菌体被提出作为抗生素的替代策略,为食品安全和公共卫生服务。

  家禽生产是世界范围内使用多种抗生素的行业之一,过去的几十年里,由于抗生素在人类和兽医以及工业和农业中的使用过于普遍和频繁,导致了多药耐药细菌(MDR)的出现。多重耐药细菌日益增多和缺乏新的有效抗生素,在世界范围内引发了对人类和兽医的担忧,减少抗生素的使用是全球家禽业面临的重大挑战。在此背景下,噬菌体被提出作为抗生素的替代策略,为食品安全和公共卫生服务。
  噬菌体作为家禽抗生素的替代策略,在家禽兽医和家禽业中的研究日益激发起人们的兴趣。图1展示了噬菌体在家禽养殖业中的应用。

噬菌体在家禽养殖业中的应用实例
  在家禽养殖业中,肉类生产和加工过程中的去污是一个复杂的问题,这涉及食品中微生物的去除和中和(灭活),以延缓它们的腐烂和老化过程。对抗人类感染主要涉及消除食物中的细菌。提高食品安全性的方法很多,但并非所有的方法都适用于新鲜肉类和产品,它们的使用也受到限制,如巴氏杀菌法、高压杀菌法、辐射杀菌法等。其他方法,如使用有机酸(由于其pH较低)也是有效的,但是要诱导的杀菌活性需要高浓度的酸,这可能会影响肉的质量和视觉外观(质地、颜色、氧化稳定性、pH等)。通过使用噬菌体减少食品中病原体的概念主要涉及生肉和即食(RTE)产品,以及屠体的净化。目前,有一些商品化的针对单核细胞增多性李斯特氏菌、沙门氏菌、志贺氏菌和大肠杆菌的噬菌体产品,可以将这些噬菌体作为食品生物防腐剂(表1)。

针对家禽业的噬菌体产品
  单核细胞增多性李斯特菌具有特殊的食源性危害,因为它能够在冷藏温度下生长和复制。从2014年到2018年,确诊的人类李斯特菌病病例呈上升趋势。美国食品药品监督管理局(FDA)和美国农业部(USDA)批准ListShieldTM作为即食肉类和家禽产品的食品添加剂。ListShieldTM是六种裂解性噬菌体的混合物,它们专门针对单核细胞增多性李斯特氏菌,可以直接应用于食品上,且制造商声称ListShield不会影响食品的感官质量。
  另一种已知的针对单核细胞增多性李斯特氏菌的噬菌体产品为ListexTM,其只含有一种噬菌体P100,浓度为2×1011 pfu/mL。噬菌体P100已被证明不会对健康构成危害,而且无毒。ListexTM P100于2006年获得FDA颁发的GRAS(通常被认为是安全的)状态,旨在用于生食品和RTE食品,其含量不超过109 pfu/mL,通常作为喷雾或浸泡悬浮剂。EFSA发布了一份关于ListexTM P100的科学意见,并建议对其在自然污染的RTE食品中的生态效应进行更多的研究。
  根据Bigot等人的研究,噬菌体处理的有效性取决于噬菌体的初始浓度。在他们的实验中,单核细胞增多性李斯特氏菌和噬菌体悬浮液(FWLLm1)以相似的体积涂抹在商业真空包装的RTE鸡胸肉卷的表面。然后对鸡肉样品进行真空包装,并在30℃和5℃下培养。在5℃培养的RTE真空包装鸡肉样品上,单核细胞增多性李斯特菌的数量减少。而在30℃培养时,李斯特菌的浓度立即下降,但随后又出现了重新生长。
  Kim等人的最新研究揭示了在冷藏温度(4℃)下,噬菌体鸡尾酒在降低生鸡胸肉中肠炎沙门氏菌的有效性。这四种裂解噬菌体是从靠近养鸭场的一条河里分离出来的,均属于肌尾噬菌体和长尾噬菌体,对96%(24/25)的肠炎沙门氏菌亚种不同血清型均有广泛的裂解作用。其他研究表明,一种名为SalmoFreshTM的噬菌体产品可有效降低在有氧环境和空气条件下存储的鸡胸肉上的沙门氏菌。
  越来越多的研究均表明了噬菌体在家禽业中应用的有效性,并认为在多药耐药性时代以及向后抗生素时代发展的趋势下,噬菌体是抗生素的有用替代品。未来的研究可能集中在特定的噬菌体-细菌相互作用、药效学以及噬菌体和细菌之间共同进化的机制上。(资料来源于网络,如有侵权,请联系删除)

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