能防守住沙门氏菌的“小战士”
原创 发布时间:2022-11-23 浏览次数: 48 来源: 徐天翔

核心提示:沙门氏菌是人类健康和动物体内的严重病原体之一。无论是在自然界还是在疾病状态下,一些细菌都会形成一个表面相关的群落,称为生物膜,以便在恶劣环境中长期存活。


  沙门氏菌是肠杆菌科的一员,是胃肠病的病原体。沙门氏菌每年在全球范围内导致1.15亿例食源性疾病的发作,37万人死亡。沙门氏菌是人类健康和动物体内的严重病原体之一。无论是在自然界还是在疾病状态下,一些细菌都会形成一个表面相关的群落,称为生物膜,以便在恶劣环境中长期存活。

       沙门氏菌是形成生物膜的常见细菌种类之一。噬菌体是天然存在的细菌病毒,可以特异性地感染和溶解细菌细胞。裂解噬菌体可作为人类和动物抗生素治疗替代品的应用。在噬菌体与细菌的相互作用中,温度和pH等物理化学因素起着至关重要的作用。治疗性噬菌体的选择通常基于短的潜伏期、高的吸附率、广泛的宿主范围、强的抗微生物性能和进一步应用的裂解能力。


  宿主谱分析


  新型噬菌体STWB21可以裂解伤寒沙门氏菌及副伤寒沙门氏菌等沙门氏菌。

  生物学特性


  噬菌体STWB21的透射电子显微镜研究显示,该结构包括一个二十面体头部和一根长而柔韧、不收缩的尾巴 。因此,根据噬菌体形态特征和标准,噬菌体STWB21被归类为尾状病毒目(Caudovirales)的Siphoviridae家族成员。


  噬菌体基本在60℃及以上的温度就失去活性,在pH=3及pH=14时就完全失活。


  潜伏期时间最短的是伤寒沙门氏菌,吸附率曲线表明,噬菌体吸附的时间主要集中在前5分钟。

  基因序列分析


  STWB21属于T5病毒属,Siphoviridae亚科。序列比对发现,STWB21与沙门氏菌其它六种噬菌体相似。


  如图A和图B所示,基于末端酶大亚基(TerL)和主要衣壳蛋白质生成了系统发育树。结果显示噬菌体STWB21与T5属沙门氏菌噬菌体聚集在一起。

  生物膜的清除


  伤寒沙门氏菌在37°C的静置条件下形成24小时的细菌生物膜并用STWB21噬菌体处理。在盖玻片、洋葱和牛奶中进行。扫描电子显微镜分析显示,噬菌体可以使得盖玻片、洋葱和牛奶上伤寒沙门菌已形成生物膜显著减少。


  STWB21噬菌体可以显著减少伤寒沙门氏菌的生物膜。经过4h处理后,MOI分别为0.1和0.01的噬菌体处理去除了31%(p<0.001)和36%(p<0.001)的生物膜。在24小时处理后数值分别为68%(p<0.001)和37%(p<0.001)。

  文章结论

  噬菌体STWB21在0-40℃的温度中能够稳定发挥其功能,在pH=5至pH=10范围内能够保持较高的活性,能够清除伤寒沙门氏菌已形成的生物膜,具有很好的应用前景。

  参考文献

  MONDAL P, MALLICK B, DUTTA M, et al. Isolation, characterization, and application of a novel polyvalent lytic phage STWB21 against typhoidal and nontyphoidal Salmonella spp [J]. Front Microbiol, 2022. 13(980025.

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