近日，西北大学岳田利教授和骆艳娥教授团队于2022年2月在国际期刊Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety（Q1，IF: 12.81）（点击查询即时影响IF）发表题为“Phage-based technologies for highly sensitive luminescent detection of foodborne pathogens and microbial toxins: A review”的综述性文章被选为封面论文。

该论文博士生叶健明为第一作者，骆艳娥教授和岳田利教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2019YFC160703和2019YFC160704）、国家自然基金（31671866）、陕西省自然科学基金（2017JM2032）、西安市科技项目（201806118YF06NC14-1）、陕西省农业科技创新项目（NYKJ-2019-XA）的资助。

食品安全在全球范围内引起了越来越多的关注，尤其是在由病原体和微生物毒素引起的食源性疾病方面。单核细胞增生李斯特菌可引起疾病并产生细菌毒素，例如β-溶血素，它可以逃脱单核吞噬泡的吞噬作用并进入宿主细胞的细胞质。新生儿、孕妇和免疫缺陷患者可能感染单核细胞增生李斯特菌并出现呼吸急促、呕吐、发烧和抽搐等并发症。在严重的情况下，可能会发生昏迷、血液和脑组织感染、败血症，甚至死亡。其他病原体，如肠炎沙门氏菌、空肠弯曲杆菌、大肠杆菌、副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌，通常会导致肠胃炎、血性腹泻、急性肝和/或肾损伤，甚至死亡。此外，一些病原体会产生生物毒素，即细菌毒素和霉菌毒素，即使在痕量水平下也可能有毒，例如黄曲霉毒素B1。目前，某些生活方式的改变，例如增加新鲜和即食食品的消费，增加了将食源性病原体和生物毒素从农场转移到消费者的风险。因此，迫切需要对这些病原体和毒素进行快速、灵敏的识别和控制技术，以避免食物中毒并显着提高食品安全。

本文就利用噬菌体发光检测食源性病原体和微生物毒素的优势和研究进展作整理和分析，重点介绍了当前基于噬菌体的发光检测技术的原理和应用，例如基于噬菌体展示和靶向特性的化学发光报告基因检测技术、基于噬菌体裂解的酶催化化学发光检测技术及基于噬菌体展示和靶向特性的免疫化学发光技术。同时还强调了基于噬菌体的检测技术的局限性和监管考虑。这些工作将促进基于噬菌体的新型快速和灵敏检测技术开发与应用。

图文赏析

图1 基于噬菌体的病原体和生物毒素检测与控制技术

图2 噬菌体发光检测原理。图A：噬菌体展示技术；图B：双酶催化发光机制；图C：报告噬菌体介导的酶催化化学发光机制。

图3 噬菌体特异结合宿主的分子机制

图4 噬菌体裂解机制

图5 毒素与荧光探针标记的噬菌体之间的相互作用力

图6 基于免疫分析的微生物毒素检测。A组：抗体类似物；B：包被抗原与其特殊抗体类似物之间的相互作用；图C：固定化霉菌毒素与其抗体类似物之间的相互作用；D组：夹心ELISA间接检测细菌毒素。

骆艳娥

骆艳娥，博士，三级教授，博士生导师，长期致力于食品微生物与健康领域的研究，擅长微生物代谢调控、营养素功效挖掘及微生态健康研究。现主持国家重点研发计划课题1项、陕西省重点研发计划项目1项；已主持完成国家自然科学基金项目2项、陕西省及西安市科技计划项目6项。在《Biotechnology Advance》《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》《Critical Review in Food Science and Nutrition》《Food Chemistry》《International Journal of Nanomedicine》《Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers》等权威期刊发表研究论文40余篇；授权发明专利1件；获国家技术发明奖二等奖1项、陕西省科学技术奖一等奖2项、陕西省专利奖一等奖1项及第十三届陕西青年科技奖。

岳田利

岳田利，博士，二级教授，博士生导师，现任西北大学食品科学与工程学院院长，西北农林科技大学“双一流”大学农产品加工与营养健康学科群首席科学家，第六、七届国务院学位委员会食品科学与工程学科评议组成员。2005年入选教育部新世纪优秀人才计划，2006年入选享受国务院政府特殊津贴专家，2008年入选陕西省“三五”人才，西北农林科技大学首批拔尖人才计划入选者，入选斯坦福大学（2019、2020）发布的全球前十万名科学家。兼任农业农村部农产品质量安全风险评估实验室（杨凌）主任，农业农村部苹果综合加工技术集成基地主任，国际食物营养与安全协会副理事长，农业农村部农产品质量安全专家组成员，国家食品药品监督管理总局食品安全专家组成员，中国苹果产业协会副会长，陕西省食品安全专家委员会主任，陕西省人大常委会食品安全立法咨询专家，中国真菌毒素防控科技创新联盟常务理事，陕南生物资源开发与利用联盟学术委员会主任，陕西省柑橘产业科技联盟学术委员会主任，陕西省人民政府食品安全应急管理专家组成员，陕西省食品科学技术学会副理事长，中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会常务理事，中国农学会农产品加工分会常务理事，中国食品科学技术学会果蔬加工分会常务理事，国家保健产品审评专家，国家实验室资质认定（CNAS）评审专家。担任《Food Frontiers》科学编辑，《e-Food》《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》《农业工程学报》《食品科学》等国内外期刊编委。先后主持国家“十一五”科技攻关计划项目、“十二五”科技支撑计划项目、“十三五”国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目10项，主持省部级重点项目20余项，获得省部级科学技术奖一等奖3项、二等奖2项、霍英东基金奖1项、中国农学会青年科技奖1项。以第一作者或通讯作者在《Science Advances》《Chemical Engineering Journal》《Trends in Food Science & Technology》《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》《Critical Reviews in Food Science & Nutrition》《Biosensor & Bioelectronics》等国际TOP期刊发表SCI论文160余篇；获得国家发明专利20余项。

原文链接

https://doi.org/10.1111/1541-4337.12908