《LWT》：Novel Bacteriophage vB_Yep_9 as a Biocontrol Agent against
Yersinia enterocolitica in Foods
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本研究针对耐冷食源性病原体小肠结肠炎耶尔森菌（Yersinia enterocolitica）在食品链中的污染问题，分离并表征了一株新型裂解性噬菌体vB_Yep_9。研究通过基因组学分析证实其不含毒力及耐药基因，安全性高；生物学特性显示其具有短潜伏期（20分钟）、高裂解量（282 PFU/细胞）及宽泛的温湿度稳定性（4–37°C，pH 4–10）。在生菜、猪肉和牛奶模型中，vB_Yep_9能显著抑制并清除细菌生物膜，并在4°C和25°C下将菌落数降低达2.80 log10CFU/mL，凸显其作为绿色生物防治剂的潜力，为食品安全生产提供了新策略。
在食品安全领域，一种名为小肠结肠炎耶尔森菌（Yersinia enterocolitica）的食源性病原体正悄然构成威胁。它不仅能在冷藏温度下（如4°C）持续生长繁殖，还能在食品加工设备表面形成顽固的生物膜，这使得传统的化学消毒剂和抗生素难以彻底清除，甚至可能因亚致死剂量反而增强其生物膜形成能力。随着抗生素在食品工业中的使用受到严格限制，开发一种高效、无残留的新型防控策略变得尤为迫切。
正是在这一背景下，噬菌体（Bacteriophage）——一种能够特异性感染并裂解细菌的病毒，因其高宿主特异性、强裂解活性及无化学残留等优势，被视为极具潜力的生物防治武器。然而，针对小肠结肠炎耶尔森菌的高效裂解性噬菌体研究仍相对匮乏，尤其缺乏在真实食品体系中应用的系统评估。
为了填补这一空白，研究人员从污水样本中分离出一株新型噬菌体，命名为vB_Yep_9。通过透射电子显微镜观察，vB_Yep_9呈现典型的短尾噬菌体形态，其头部直径约57.97纳米，尾长约53.35纳米。生物学特性分析显示，该噬菌体具有较宽的宿主范围，能裂解30.8%的测试菌株；其最佳感染复数（MOI）为0.1，潜伏期仅20分钟，裂解量高达282 PFU/细胞。更令人惊喜的是，vB_Yep_9在4–37°C的温度范围和pH 4–10的环境中均能保持稳定活性，这为其在多样化的食品储存与加工条件下应用奠定了基础。
基因组测序结果表明，vB_Yep_9的基因组为39,523 bp的双链DNA，GC含量为48%。研究人员共预测到37个编码序列，其中30个具有已知功能，涉及复制、组装、感染、裂解、调控和包装等功能模块。重要的是，基因组中未检测到任何毒力因子、抗生素抗性基因或tRNA，这从遗传安全性角度为其应用扫清了障碍。系统发育树和平均核苷酸一致性分析均表明，vB_Yep_9属于Teseptimavirus属的一个新物种。
在应用潜力评估中，vB_Yep_9展现出了强大的生物膜抑制与清除能力。在抑制实验中，不同MOI处理组的生物膜形成量显著降低；在清除实验中，成熟生物膜的生物量也被有效削减。进一步在生菜、猪肉和牛奶中的模拟污染实验显示，在4°C和25°C条件下，vB_Yep_9均能显著降低小肠结肠炎耶尔森菌的数量，最高降低幅度达2.80 log10CFU/mL。
主要技术方法概述
本研究采用了一系列关键技术：通过双层琼脂平板法从污水分离纯化噬菌体；利用透射电子显微镜观察其形态；通过一步生长曲线测定潜伏期和裂解量；采用基因组测序和生物信息学工具进行基因注释和安全性评估；通过结晶紫染色法量化生物膜抑制和清除效果；在生菜、猪肉和牛奶等真实食品基质中，通过人工污染实验评估噬菌体在不同温度下的抗菌效能。
3.1. 噬菌斑和噬菌体形态
vB_Yep_9可形成透明噬菌斑，周围伴有透明晕圈，提示其可能编码解聚酶。电镜观察确认其具有短尾噬菌体典型形态。
3.2. 宿主范围
宿主范围测定显示，vB_Yep_9能裂解26株测试菌株中的8株，裂解率为30.8%，涵盖猪源和藏野驴源菌株。
3.3. 一步生长曲线和最佳感染复数
噬菌体在MOI为0.1时复制效率最高，潜伏期为20分钟，裂解量为282 PFU/细胞。
3.4. 稳定性测试
vB_Yep_9在4–37°C和pH 4–10范围内保持稳定，60°C以上或pH<3、>12时失活。
3.5. 基因组注释与分析
基因组分析揭示其包含37个CDS，功能模块清晰，且无安全风险基因。系统发育分析支持其为新物种。
3.6. 对生物膜的影响
噬菌体处理能显著抑制生物膜形成并清除已形成的生物膜，且效果随MOI升高而增强。
3.7. 在不同食品中的应用
在生菜、猪肉和牛奶中，vB_Yep_9在不同MOI和温度下均能有效降低细菌数量，尤其在25°C下效果更为迅速。
结论与意义
本研究成功分离并表征了一株新型噬菌体vB_Yep_9，其具备短潜伏期、高裂解量、优良环境稳定性以及显著的生物膜抑制与清除能力。在多种食品模型中，vB_Yep_9均展现出强大的抗菌效果，证实了其作为小肠结肠炎耶尔森菌生物防治剂的巨大潜力。尽管在实际应用中仍面临食品基质复杂性带来的挑战，但通过优化递送系统或构建噬菌体鸡尾酒疗法，vB_Yep_9有望成为保障食品安全的绿色利器。该研究为针对耐冷病原体的噬菌体应用提供了重要理论依据和实践范例，相关成果发表于《LWT》期刊。
