對抗污染和感染的強大新武器食品噴霧劑部署”數十億的小士兵”
研究人員已經開發出一種方法來哄騙噬菌體,這種可以吃掉細菌的無害病毒連接在一起並形成微小的珠子。這些珠子可以安全地應用於食品和其他材料,以擺脫有害病原體,如大腸桿菌O157。每顆珠子的直徑約為20微米(1毫米的五十分之一),可裝載數百萬個噬菌體。
大腸桿菌O157是大腸桿菌的數百種菌株之一。大多數大腸桿菌菌株是無害的,生活在健康人類和動物的腸道中。然而,O157菌株會產生一種強大的毒素,可以引起嚴重的疾病。感染的症狀包括嚴重腹瀉(通常是血性)和腹部痙攣。
這項發明背後的麥克馬斯特工程團隊創造了一種只使用微珠的噴霧。該團隊由擔任加拿大噬菌體生物工程研究主席的Zeinab Hosseinidoust教授和擔任加拿大納米生物材料研究主席的Tohid Didar教授以及研究生Lei Tian領導。
正如他們在今天(12月5日)發表在有影響力的《自然-通訊》雜誌上的一篇文章中所描述的那樣,他們的可噴塗的新型超級消毒劑是食品安全的,而且非常有效。
研究人員在包括牛肉和萵苣在內的食品上測試了他們的食品安全抗菌噴霧。資料來源:麥克馬斯特大學
研究生和Vanier學者Shadman Khan與Tian合作,在食品上測試該抗菌噴霧。Tian說:”當我們把它噴灑在食品上時,我們基本上聚集了數十億的微型士兵來保護我們的食品不受細菌污染,”他領導了這項研究,作為他的博士研究的一部分。這項研究建立在Hosseinidoust的實驗室以前用來觸發噬菌體相互連接的化學工作上,其數量足以形成凝膠。
她說:”它們像微觀的樂高積木碎片一樣連接在一起。”這種有組織的自然結構使它們更耐用,更容易包裝、儲存和使用。”
麥克馬斯特大學的研究員Lei Tian
在20世紀40年代青黴素問世之前,對噬菌體消毒劑和療法的研究一直很有前景,但是隨著青黴素製成的抗生素進入市場,醫學界對開發其潛力的興趣減弱。隨著抗菌素的抗藥性現在削弱了現有抗生素的力量,人們對噬菌體研究又開始產生了強烈的新興趣。
噬菌體自然地存在於人體和環境中,當與目標細菌接觸時它們會繁殖,在工作中爆炸性地增加其抗菌能力。這是一種連鎖反應,創造出一種動態的、持續的反應,甚至比抗生素更有威力。沒有其他抗菌產品具有噬菌體的特殊屬性。
麥克馬斯特大學研究員Zeinab Hosseinidoust
在農業和食品生產中使用噬菌體的另一個主要優勢是,它們可以非常有針對性地取出有害的細菌菌株,而不會殺死提高食品味道、氣味和質地的有益細菌。
研究人員說,這種新的噬菌體噴霧劑具有商業應用的潛力,特別是由於噬菌體已經獲得了美國食品和藥物管理局的批准,可以在食品中使用。
研究論文顯示,這種可噴灑的材料可以消除生菜和肉類中的大腸桿菌O157,而這些食物往往是疾病爆發的根源。同樣的方法可以很容易地用於對付其他導致食物中毒的細菌,如沙門氏菌和李斯特菌–單獨或結合使用。噬菌體噴霧劑可用於食品加工、包裝和清潔,甚至可作為灌溉水和設備的處理劑,從源頭上阻止污染。
麥克馬斯特大學的研究員Tohid Didar
這項研究是在麥克馬斯特全球大流行病和生物威脅網絡的框架下完成的,它結合併擴展了Hosseinidoust實驗室以前的工作,以及Didar和其他麥克馬斯特同事為創建微型傳感器和表面以檢測和排斥食品病原體所做的工作。