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综述:食品中的肠球菌:风险及基于噬菌体的防控策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月08日 来源:The Microbe CS0.7
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这篇综述系统阐述了肠球菌(Enterococci)作为食源性病原体的多重耐药性(MDR)、毒力基因传播风险,特别聚焦噬菌体(Bacteriophage)及其裂解酶(Endolysin)在食品安全领域的应用潜力。作者通过分析肠球菌的医院获得性感染(HAI)风险、万古霉素耐药肠球菌(VRE)传播机制,提出噬菌体生物防控可靶向清除耐药菌株而不破坏有益微生物群,其衍生裂解酶更可作为天然食品防腐剂延长保质期。
肠球菌的食源性风险与防控新策略
1. 引言
肠球菌(Enterococcus)作为革兰氏阳性条件致病菌,其强环境耐受性(耐6.5%高盐、广谱pH/温度)使其成为食品卫生的重要指标菌。研究显示,粪肠球菌(E. faecalis)和屎肠球菌(E. faecium)不仅导致尿路感染(UTI)、菌血症等临床疾病,更可通过食品链传播耐药基因。值得注意的是,万古霉素耐药基因(vanA)在动物源食品中的检出率高达35%,通过质粒接合转移可能产生耐万古霉素金黄色葡萄球菌(VRSA),这对公共卫生构成严峻挑战。
2. 肠球菌的致病机制
2.1 耐药性进化
肠球菌对β-内酰胺类、氨基糖苷类药物的耐药源于青霉素结合蛋白(PBP5)变异和乙酰转移酶修饰作用。更令人担忧的是,其通过性信息素介导的质粒转移将vanA基因扩散至其他菌种。近期在埃及食品样本中发现的vanA阳性菌株证实了食物链传播风险。
2.2 毒力因子协同作用
肠球菌表面蛋白(esp)和聚集物质(asa1)基因可增强生物膜形成能力。日本食品分离株中,携带esp/gelE基因的菌株生物膜光密度值(OD600)显著增高2.3倍。而细胞溶素(cytolysin)的产生使感染死亡率提升47%。
3. 噬菌体防控技术
3.1 噬菌体优势
裂解性噬菌体如vB_EfKS5(分离自堆肥)在4°C低温下仍保持活性,与乳链菌肽(Nisin)联用可使牛奶中肠球菌降低4.8 log10 CFU/mL。其尾丝蛋白能特异性识别宿主受体,不干扰发酵乳制品中的乳酸菌群。
3.2 挑战与突破
针对宿主范围窄的问题,研究者开发了PEF1/PEF7b/PEF9三联噬菌体鸡尾酒疗法,对生物膜的清除效率达99.6%。工程化噬菌体通过表达多糖解聚酶,可穿透生物膜基质清除内层菌体。
4. 裂解酶应用进展
4.1 作用机制
裂解酶LysPEF1-1含N端催化域(EAD)和C端细胞壁结合域(CBD),通过水解肽聚糖的N-乙酰胞壁酰-β-1,4键实现快速杀菌。在切达干酪中,裂解酶处理组酪胺含量降低85%。
4.2 稳定性改良
通过融合抗菌肽Cecropin A构建的杂合酶eLysMK34,在pH5-8范围内保持活性,钙离子可使其裂解效率提升2.4倍。脂质体包裹技术则解决其在复杂食品基质中的渗透难题。
5. 结论与展望
当前噬菌体防控在生鲜禽肉、发酵乳制品中效果显著,但裂解酶的大规模生产仍受成本限制。未来需建立VRE监测网络,并通过基因工程改造扩大噬菌体宿主谱。值得关注的是,中国等国家已明令禁止肠球菌在食品添加剂中的应用,这为生物防控技术提供了更迫切的研发需求。
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