噬菌體抗菌膜的制備與特性
研究團隊開發(fā)了一種以酪蛋白（CA）和海藻酸鈉（SA）為基質、甘油為增塑劑的可食用抗菌膜，并將噬菌體SaTp-04嵌入其中。這種抗菌膜的機械性能和噬菌體包封率是關鍵指標。研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體SaTp-04的加入并未顯著改變膜的厚度、拉伸強度、斷裂伸長率、水蒸氣透過性、水分含量或水溶性。通過傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、X射線衍射（XRD）和微觀形態(tài)學分析，噬菌體膜與無噬菌體膜在結構上相似。噬菌體在膜中的滴度在4°C下可穩(wěn)定保持長達五周。此外，噬菌體從膜中釋放的量和速率在4°C的LB平板表面低于25°C，表明低溫有助于控制噬菌體的釋放。
圖1. 噬菌體膜對食品表面沙門氏菌的滅活
噬菌體抗菌膜的抗菌效果
噬菌體抗菌膜在4°C和10°C下對新鮮雞胸肉和胡蘿卜表面的沙門氏菌生長表現(xiàn)出顯著的抑制效果。實驗結果顯示，用噬菌體膜包裝的雞胸肉表面沙門氏菌數(shù)量比對照組減少了約6個對數(shù)單位（log CFU/cm2），而胡蘿卜表面的沙門氏菌數(shù)量在37°C下降低到檢測限以下（10 CFU/cm2）。這些結果證實了噬菌體SaTp-04 CA-SA可食用膜在食品安全中的可行性，為開發(fā)針對食源性病原菌的靶向捕獲包裝提供了有效策略。
噬菌體抗菌膜的穩(wěn)定性與釋放特性
噬菌體SaTp-04在CA-SA膜中的穩(wěn)定性是其應用于食品包裝的關鍵因素。研究發(fā)現(xiàn)，在4°C下，噬菌體滴度在五周內(nèi)保持穩(wěn)定，而在25°C下，噬菌體滴度在四周后顯著下降。噬菌體從膜中釋放的特性也受到環(huán)境條件的影響。在液體環(huán)境中，噬菌體的釋放符合一級動力學模型，且在水中的釋放速率高于30%乙醇。在模擬固體表面（如LB平板）的條件下，噬菌體的釋放量和速率低于液體環(huán)境，且在低溫下釋放更為緩慢，這有助于在長期儲存中保持抗菌效果。
關鍵發(fā)現(xiàn)
1、噬菌體SaTp-04嵌入的酪蛋白-海藻酸鈉（CA-SA）可食用膜在機械性能和抗菌功能上表現(xiàn)出色。噬菌體的加入并未顯著改變膜的厚度、拉伸強度、斷裂伸長率、水蒸氣透過性、水分含量或水溶性，表明其與基質材料具有良好的相容性。
2、噬菌體SaTp-04在CA-SA膜中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。在4°C條件下，噬菌體滴度可保持穩(wěn)定長達五周，而在25°C下，噬菌體滴度在四周后顯著下降。這表明低溫條件有利于噬菌體的保存和活性維持。噬菌體從膜中的釋放符合一級動力學模型，且釋放速率在液體環(huán)境中高于固體表面。在4°C的LB平板表面，噬菌體釋放速率較低，有助于在低溫儲存條件下實現(xiàn)長效抗菌效果。
3、噬菌體膜在4°C和10°C下對新鮮雞胸肉和胡蘿卜表面的沙門氏菌表現(xiàn)出顯著的抑制效果。實驗結果顯示，用噬菌體膜包裝的雞胸肉表面沙門氏菌數(shù)量比對照組減少了約6個對數(shù)單位（log CFU/cm2），而胡蘿卜表面的沙門氏菌數(shù)量在37°C下降低到檢測限以下（10 CFU/cm2）。這表明噬菌體膜在不同溫度下均能有效抑制沙門氏菌的生長。
未來展望與應用潛力
這項研究開發(fā)的噬菌體抗菌膜為食品安全提供了一種創(chuàng)新的解決方案。與傳統(tǒng)的抗菌包裝材料相比，這種可食用膜具有特異性抗菌能力，能夠有效減少沙門氏菌的污染，同時避免對有益菌的影響。此外，這種膜的可食用性使其在食品包裝中的應用更為廣泛，減少了傳統(tǒng)塑料包裝帶來的環(huán)境問題。未來的研究可以進一步探索這種抗菌膜在不同類型食品中的應用效果，以及如何優(yōu)化其在不同溫度和濕度條件下的性能。
參考來源：Guo P, Zhang L, Ning M, et al. Characterization and release of casein?sodium alginate embedding phage edible film and the application in controlling of Salmonella contamination in food[J]. International Journal of Food Microbiology, 2025, 434: 111137.
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~曹璐璐。
