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细菌疾病危害大，传统抗菌方法存弊端，噬菌体抗菌潜力大但易受紫外线影响。研究人员开展用亮蓝 FCF（BB）保护噬菌体免受紫外线照射的研究，发现 BB 能选择性稳定噬菌体，可联合紫外线高效杀菌，为抗菌提供新策略。
在生活中，细菌可谓是无处不在，它们引发的疾病严重威胁着人类的健康。据统计，约 13% 的死亡与细菌疾病相关，细菌还涉足癌症、代谢紊乱等疾病的发展，同时也是食物变质的 “罪魁祸首”，每年约 25% 的食物因微生物污染而损失。在工业领域，生物膜污染给膜生物反应器的运行带来极大挑战，降低效率、增加成本。传统应对细菌感染、污染和生物膜的方法是使用抗生素和杀虫剂，然而，它们不仅会在环境中积累，危害生物，还会加剧抗生素耐药性的传播。在这样的困境下，噬菌体作为一种潜在的抗菌 “新星” 进入了人们的视野。
噬菌体是一类专门感染和杀死特定细菌细胞的病毒，对真核生物（包括人类）通常是安全的，具有廉价、易生产、特异性强等诸多优势，在噬菌体治疗、食品保鲜、农业植物保护和工业灭菌等领域展现出巨大的应用潜力。但它有个致命弱点，就是对高温、高压、辐射等恶劣环境条件十分敏感。其中，紫外线（UV）作为常用的抗菌剂，虽能高效杀菌，却也会 “误伤” 噬菌体，直接产生自由基破坏病毒基因组，或生成羟基自由基使病毒聚合酶失活，导致噬菌体感染性下降。这就使得在一些场景中，比如农业里噬菌体暴露在阳光下，或是同时使用紫外线和噬菌体进行灭菌时，噬菌体的抗菌效果大打折扣。此前研究虽发现刚果红可保护噬菌体免受紫外线照射，但因其对环境和动物有害，应用受限。所以，寻找安全、有效的噬菌体保护剂迫在眉睫。
来自国外的研究人员针对这一难题展开了研究，旨在开发一种生物相容性好的方法，保护噬菌体免受紫外线的不利影响。他们假设这种保护对于噬菌体和紫外线的协同作用至关重要，若没有保护，紫外线会在噬菌体感染细菌前将其灭活。最终，研究人员取得了重要成果，发现亮蓝 FCF（BB）能选择性地稳定噬菌体，使其免受紫外线照射的影响，同时对革兰氏阴性细菌保持 “中立”，不提供保护。该研究成果对于推动噬菌体在抗菌领域的广泛应用意义重大，相关论文发表在《Biofilm》上。
研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。在实验对象选取上，选用了多种非包膜噬菌体（如 T4、T7、MS2 等）和不同类型的细菌（包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌）。通过将噬菌体和细菌分别暴露在紫外线环境下，观察添加不同食品染料前后的活性变化。利用双层琼脂滴液测试定量分析噬菌体活性，通过平板计数法测定细菌的存活率。此外，还模拟了实际应用场景，如用尼龙 66 注射器过滤器模拟膜表面进行灭菌实验，以生菜叶模拟食物表面进行食品保鲜实验。
下面来详细看看研究结果：
- 噬菌体和细菌对紫外线照射的防护：研究人员测试了多种食品染料对 T4 噬菌体的紫外线防护性能，发现包括亮蓝 FCF（BB）在内的 8 种食品染料能为噬菌体提供近乎完美的保护。进一步研究发现，大多数食品染料也能保护细菌，但只有 BB 对革兰氏阴性细菌没有保护作用，具有选择性。对其他非包膜噬菌体的测试表明，BB 对它们均有保护作用，不过它会使包膜噬菌体 Phi6 失活。通过实验验证，BB 保护噬菌体的机制是其与病毒衣壳表面结合，吸收或散射光子，减少紫外线对病毒粒子的影响，研究人员将其命名为 “分子防晒霜” 机制。此外，分析化合物结构发现，具有保护噬菌体作用的化合物分子结构中通常包含磺酸基团、能吸收光子的芳香域和可形成氢键的亲水基团。
- 膜的灭菌：研究人员对被细菌污染的膜进行紫外线照射和 BB 稳定噬菌体处理。结果显示，只有 BB 稳定的噬菌体与紫外线联合使用，才能完全根除革兰氏阴性细菌。对于大肠杆菌（革兰氏阴性菌），单独的 BB 无明显作用，单独的紫外线照射可使细菌滴度降低 3 个对数，单独的 T4 噬菌体作用较小，而联合使用紫外线和 BB 稳定的 T4 噬菌体可使细菌滴度降至检测限以下。对于枯草芽孢杆菌（革兰氏阳性菌），紫外线照射可使细菌滴度降低 2 个对数，联合使用紫外线和 Phi29 噬菌体效果未提升，联合使用紫外线和 BB 稳定的 Phi29 噬菌体反而使效果变差。
- BB 稳定的噬菌体在食品保鲜中的应用：研究人员以大肠杆菌和肠炎沙门氏菌（两种常见的食品污染革兰氏阴性菌）为对象，在生菜叶表面进行实验。结果表明，紫外线和噬菌体联合使用比单独使用效果更好，添加 BB 稳定的噬菌体后，杀菌效果显著提升，对大肠杆菌和肠炎沙门氏菌的细菌计数分别减少约 94% 和 75%。而且，BB 被认为是无毒的，对人体细胞生物相容性好，几乎不影响植物光合作用和代谢。
研究结论和讨论部分指出，高效的稳定方案对发挥噬菌体的抗菌潜力至关重要。BB 作为一种选择性保护剂，在实验室和环境条件下均表现出良好的效果，可有效应对革兰氏阴性细菌污染，这在农业、生物膜形成和食品变质等问题中具有重要意义。虽然该研究是探索性的，未给出固定剂量方案，但为后续研究提供了可推广的配方概念。不同应用场景需优化 BB 浓度，以维持其保护效果的选择性。总之，这项研究表明食品色素可成功保护非包膜噬菌体免受紫外线灭活，BB 的发现为噬菌体在抗菌领域的应用开辟了新道路，有望助力人类在 “后抗生素时代” 更好地应对细菌感染问题。
