沙门氏菌 “耐药盾” 竟有破绽?噬菌体联手抗生素撕开农业抑菌突破口
发布时间:2025-08-12 浏览次数:134 分享:
研究背景
在农业养殖链中,鼠伤寒沙门氏菌是常见食源性致病菌,可通过污染饲料、水源导致畜禽患病,进而通过肉类、蛋类进入人类食物链。随着抗生素在养殖中的长期滥用,该菌的多重耐药性日益严重,传统药物防治效果锐减,不仅增加养殖成本,还威胁公共卫生安全。噬菌体作为细菌的天然“天敌”,虽能精准裂解目标菌,但细菌易快速进化出噬菌体抗性,限制了其应用。因此,探索噬菌体与抗生素的协同作用,破解细菌双重抗性难题,成为农业微生物防控的关键方向。
研究方法
研究选用鼠伤寒沙门氏菌 ATCC 19585 标准株和 PBST35 噬菌体,通过双层平板法诱导获得噬菌体抗性菌株(BIST),并以噬菌体敏感株(BSST)为对照。首先通过一步生长曲线测定 PBST35 的潜伏期、爆发期和爆发量;采用吸附实验分析噬菌体对两种菌株的结合能力;通过运动性实验和生物膜形成实验评估菌株表型变化。随后,利用纸片扩散法和微量稀释法检测菌株对 12 种常用抗生素的敏感性,计算最小抑菌浓度(MIC);通过棋盘法测定噬菌体与抗生素的协同效应,计算部分抑菌浓度指数(FIC)。最后,设置单独处理、同步处理和序贯处理三组实验,评估对两种菌株生物膜的清除效果,所有实验均重复三次并进行统计学分析。
研究结果
PBST35 噬菌体表现出高效裂解能力,潜伏期 10 分钟,爆发期 50 分钟,爆发量达 72 PFU/CFU。吸附实验显示,BSST 在 20 分钟内即可几乎完全吸附噬菌体,游离噬菌体比例接近0%,而 BIST 的游离噬菌体比例始终维持在较高水平。
表型分析发现,BIST 的运动性仅为 BSST 的4%,生物膜形成能力也显著降低。
抗生素敏感性测试表明,BIST 对头孢噻肟、环丙沙星等 8 种抗生素的敏感性显著提升,其中头孢噻肟、庆大霉素的 MIC 值较 BSST 下降 2 倍。
协同效应方面,庆大霉素与 PBST35 序贯处理对 BSST 和 BIST 生物膜的清除率分别达87% 和68%,远超单独使用抗生素或噬菌体的效果;棋盘法显示,两者对 BIST 的 FIC 指数为 0.5,呈现协同作用。此外,标准株对噬菌体和抗生素的反应普遍优于临床分离株,提示实际应用中需针对性调整方案。
结论与展望
这项研究揭示了沙门氏菌在噬菌体压力下的 “抗性权衡” 机制——获得噬菌体抗性的同时,其运动性、生物膜能力下降,且对多种抗生素重新敏感,这为农业防控耐药菌提供了全新思路。当前养殖环境中,沙门氏菌生物膜污染难以清除,而噬菌体 - 抗生素序贯疗法能精准靶向,大幅提升清除效率,减少抗生素用量,符合绿色养殖趋势。不过,田间应用需考虑噬菌体宿主范围窄、环境稳定性差等问题,未来可通过筛选广谱噬菌体、优化载体技术增强其适应性,同时结合本地菌株监测数据定制方案,让这一技术在保障农产品安全中发挥更大作用。
参考文献:ZHANG S, AHN J. Adaptive trade-offs between bacteriophage and antibiotic resistance in Salmonella Typhimurium [J]. Microbial Pathogenesis, 2025, 207: 107886.
来源:微生物安全与健康网,作者~刘嘉艳