《华南农业大学:新型噬菌体vB_BceP_LY3的特性及其在控制牛奶和大米中蜡样芽孢杆菌中的潜在作用》

  • 来源专题:食品安全与健康
  • 编译者: 王晓梅
  • 发布时间:2025-01-24
  • 新型噬菌体vB_BceP_LY3的特性及其在控制牛奶和大米中蜡样芽孢杆菌中的潜在作用



    2024年7月10日,华南农业大学吴清平院士团队Shilin Tan、Hanfang Chen,及通讯作者Meiyan Yang、吴清平院士在国际期刊《International Journal of Food Microbiology》(JCR一区,IF2023=5)发表了题为“Characterization of the novel phage vB_BceP_LY3 and its potential role in controlling Bacillus cereus in milk and rice”( 新型噬菌体vB_BceP_LY3的特性及其在控制牛奶和大米中蜡样芽孢杆菌中的潜在作用)的研究论文。

    摘要

    蜡样芽孢杆菌是一种可导致食物中毒的病原菌,对传统灭菌方法具有较强的耐受性。为此,本研究从污水处理中分离并鉴定了一种新型噬菌体 vB_BceP_LY3(LY3),并分析其对蜡样芽孢杆菌的抑制效果。LY3表现出短的潜伏期,并在广泛的温度(4-60°C)和pH(4-11)范围内保持稳定性。其基因组不含抗生素抗性基因或毒力因子。在4°C条件下,LY3以高感染倍数(MOI=10,000)处理牛奶,可在24小时内将蜡样芽孢杆菌维持在检测限以下。本研究表明LY3具有潜在的食品生物防控应用价值。


    引言

    蜡样芽孢杆菌因其产生的耐高温芽孢和对不良环境条件的适应能力,广泛存在于各类食物中,并易导致食物中毒。传统的灭菌方法难以彻底消除蜡样芽孢杆菌,因此,寻找新型生物防控方法成为必要。噬菌体因其对细菌的特异性裂解作用,逐渐成为一种有前景的生物控制工具。本研究通过对噬菌体 vB_BceP_LY3 的分离和表征,探索其在食物基质(如牛奶和大米)中控制蜡样芽孢杆菌的潜力。


    研究内容

    (1)噬菌体的分离和表征:通过对广州污水处理厂样本的过滤和富集,利用多药耐药菌株作为宿主分离噬菌体LY3。使用透射电子显微镜观察其形态,并通过基因组测序和生物信息学分析其基因组结构。

    (2)环境耐受性测试:在不同温度和pH条件下检测LY3的稳定性,评估其在食品工业中应用的潜力。

    (3)抗菌效果测试:在牛奶和大米中模拟蜡样芽孢杆菌污染,通过添加不同MOI的LY3,观察其在不同时间和温度下对细菌的抑制效果。


    结论与展望

    本研究成功分离并表征了一种具有良好环境稳定性的新型噬菌体LY3。实验结果表明,LY3对牛奶和大米中蜡样芽孢杆菌的生长具有显著的抑制作用,为食物安全中的生物防控提供了新的解决方案。未来可进一步研究其在其他食品基质中的应用潜力,以推动其在食品工业中的实际应用。


    图文赏析


    原文链接:

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160524002228?via%3Dihub





  • 原文来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160524002228?via%3Dihub
相关报告
  • 《vB_LspM-01:一种新型的病毒,在球形芽孢杆菌C3-41中显示假溶原性。》

    • 来源专题:实验室生物安全
    • 编译者:苑晓梅
    • 发布时间:2018-10-28
    • 球形粘菌(Lysinibacillus sphaericus)不仅在蚊子的生物防治中,而且在有毒金属的生物修复中具有很大的应用潜力。 噬菌体有助于细菌的遗传多样性和生态位适应,在其生命周期中发挥重要作用,但也可能通过发酵期间的噬菌体污染对工业上重要的细菌造成经济损害。 在该研究中,分离并表征了属于肌病毒科的L. sphaericus噬菌体vB_LspM-01。 结果表明,vB_LspM-01可以特异性感染大多数测试的球形芽孢杆菌分离株,但对属于其他物种的分离株没有活性。 此外,噬菌体出生的细胞内溶素表现出比噬菌体的宿主范围更广的抗微生物谱。 vB_LspM-01基因组与其宿主的基因组没有明显的相似性。 22.6%的假定ORFs无法与公共数据库匹配。
  • 《【食品信息学】河南农业大学李苗云教授团队在国际期刊发表2篇高水平综述:益生芽孢杆菌在食品领域中的文献计量学分析与系统评价》

    • 来源专题:食品安全与健康
    • 编译者:杨娇
    • 发布时间:2025-07-14
    • 近期,河南农业大学食品科学技术学院李苗云教授团队在国际食品期刊《Probiotics and Antimicrobial Proteins》(Q1,中国科学院2区,IF=4.4)和《Food Chemistry: X》(Q1,中国科学院1区,IF=8.2)发表2篇高水平综述,题目分别为“Bibliometric Analysis of Probiotic Bacillus in Food Science: Evolution ofResearch Trends and Systematic Evaluation”(河南农业大学赵莉君副教授和2023级博士研究生刘世杰为共同一作,李苗云教授为通讯作者)和“Probiotic Bacillus as fermentation agents: Status, potential insights, and future perspectives”(河南农业大学2023级博士研究生刘世杰为第一作者,赵莉君副教授和李苗云教授为共同通讯作者)。 一、益生芽孢杆菌在食品科学中的文献计量分析:研究趋势的演变与系统评价 研究背景 文献计量学是采用数学和统计学研究文献的分布结构、数量关系和变化规律的计量方法,通过知识图谱可视化分析评价和预测科学技术的研究现状与发展趋势,可以实现大规模文献的时空分析,有着传统文献综述难以比拟的优势。文献计量学是分析科学研究的进展、挑战和未来趋势的重要方法。 益生芽孢杆菌是微生态制剂的一种重要菌源,已有大量研究结果显示其在生物农药、饲料添加剂、微生物肥料等方面的重要应用价值。近些年,随着益生芽孢杆菌研究的深入和全面发展,益生芽孢杆菌在食品领域崭露头角。然而,迄今为止,利用文献计量分析评估益生芽孢杆菌在食品科学领域中的应用研究进展尚未得到全面综述。因此,本研究利用 Web of Science ( WOS )数据库进行文献计量分析,探讨近十年来益生芽孢杆菌的科学问题和研究现状,分析食品领域的研究热点,以期为益生芽孢杆菌在食品领域的未来研究方向和开发利用提供科学参考。 主要研究内容 (1)益生芽孢杆菌在食品领域的研究应用是一个不断增长的全球性研究趋势,高频关键词主要有“spore”、“strain”和“production”,是近10年的研究高频关键词。 (2)系统评价了近十年来益生菌芽孢杆菌芽孢作为食品营养强化剂、营养细胞作为食品发酵剂、益生芽孢杆菌作为细胞工厂用于高效合成有益物质的最新研究状况,以期为益生菌芽孢杆菌在食品研究领域的未来应用提供科学参考依据。 图文赏析 图1 文献发表年份文章统计和文献类型统计。(a)2013-2023年发布的文件数量和文件类型;(b)WOS数据库的发文国家/地区书目耦合中的网络映射;(c)和(d)显示了WOS数据库的发文期刊网络映射和密度视图。 图2 益生芽孢杆菌在食品领域研究的共现分析。(a)研究领域的关键词图;(b)按出现时间顺序排列关键词的分布情况,蓝色关键词出现在黄色关键词之前;(c)高频关键词分布图;(e)-(g),高频关键词局部放大图。 DOI:https://doi.org/10.1007/s12602-025-10457-x  二、益生菌芽孢杆菌作为发酵剂:现状、潜在见解和未来前景 研究背景 发酵食品是微生物联盟的中心,益生菌作为发酵剂在食品的发酵过程中提供动力,是发酵食品风味物质产生和质量安全的重要保障。现阶段益生菌菌种挖掘和潜力分析大多数主要集中在乳酸菌、葡萄球菌、链球菌等细菌以及酵母菌、黑曲霉等真菌。但是,传统发酵食品在自然发酵的方式下可以从复杂微生物群的巨大宏基因组和代谢组中获益,形成独特的品质和丰富的风味,这个过程不单单是由乳酸菌或者某几种菌来完成的。益生芽孢杆菌可以解决现阶段发酵剂菌种(乳酸菌和葡萄球菌)因某些功能基因缺乏和代谢能力不足导致的发酵产品风味单一和发酵时间久等问题,在提高发酵产品安全性方面也具有巨大的潜力。 虽然已经有大量相关研究报道了在发酵食品的微生物组成中检测到了芽孢杆菌,并且在维持人类和动物健康方面也发表大量相关研究,得到了一定的科学认可。然而,与乳酸菌相比,益生芽孢杆菌在目前的发酵食品工业中并没有得到太多的重要性和关注,在生产者和消费者人群中没有广泛普及。基于此,了解益生芽孢杆菌在全球不同传统发酵食品中的存在分布情况,阐明现有研究中益生芽孢杆菌作为发酵剂给发酵食品带来的主要贡献,揭示益生芽孢杆菌菌株作为食品发酵剂的潜力和优势,这对食品发酵菌剂的进一步工作开展是至关重要的,可能为食品工业发酵技术的创新发展与古老传统发酵工艺的融合发展提供了新的契机。 主要研究内容 (1)益生芽孢杆菌菌株不同程度地参与液态、半固态及固态发酵食品的发酵过程,并广泛存在于固态发酵食品中。 (2)益生芽孢杆菌不仅能够提供丰富的蛋白酶和脂肪酶,而且提供强效抗真菌脂肽和细胞外聚合物化合物,可以提高发酵食品的风味、营养价值和安全性。 ( 3 )具有益生特性的芽孢杆菌是一类被低估且尚未被充分开发的潜在食品发酵剂菌群,为食品工业发酵技术的创新发展与古老传统发酵工艺的融合提供了新的契机。 图文赏析 图1 益生菌芽孢杆菌菌株作为下一代发酵剂的概述 图2 益生芽孢杆菌的形式及其对人体作用示意图 DOI:https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101465