實際上,噬菌體無處不在。在1毫升未被污染的水中,大約有2億個。通過喝水和吃未經加工的食物,人們每天會攝入大量的噬菌體
每每聽到病毒一詞,國人總是唯恐避之不及,然而,最近美國人卻發現了一種用病毒來防腐的方法。
2013年初,美國食品和藥物管理局(以下簡稱FDA)答復了一個公司提交GRAS申請,確認一種新型肉類防腐劑的安全。GRAS是“公認安全”的意思。在美國現行的食品安全管理體系中,廠家自己組織專家對新食品成分進行評估,如果結論是安全,就把評估報告提交給FDA備案。只要FDA對報告沒有提出異議,該評估結果就得到確認。
如果把這種防腐劑的成分說出來,估計會嚇倒一片人——六種病毒的混合制劑,這些病毒叫“噬菌體”。不過,噬菌體是專門針對肉制品中的沙門氏菌做精準的消滅。由于噬菌體防腐目標是細菌,不破壞食物營養成分。它們沒有能力攻擊人體細胞,安全性方面更令人放心。
以往常用的防腐技術
人類目前常用的防腐技術依然是保鮮劑、真空包裝、氣調保鮮技術和輻射保鮮技術4種。其中保鮮劑與真空包裝保鮮與氣調保鮮技術最為常用,輻射保鮮技術由于價格較高,因此多應用在研究層面上。保鮮劑、真空包裝、氣調保鮮技術都是在物理層面上保鮮,而輻射保鮮技術則是通過化學層面滅菌以達到保鮮的效果。
然而這幾種保鮮方法具有不少的缺點:保鮮劑一般是運用苯甲酸,丁基羥基茴香醚(BHA),二丁基羥基甲苯(BHT)等,但是這些物質均有毒性,而且毒性從苯甲酸的輕微一直增加,BHT的毒性最強,對人體與生物威脅最大。真空包裝的防腐功能雖好,而且沒有毒性,零污染,但是對技術的要求甚高,因為一個不留神,真空技術稍有不到位就會導致包裝的失敗,讓包裝物受到污染。
氣調保鮮技術是人為控制氣調保鮮庫中氣體中氮氣、氧氣、二氧化碳、乙烯等成分比例、濕度、溫度(冰凍臨界點以上)及氣壓,通過抑制儲藏物細胞的呼吸量來延緩其新陳代謝過程,使之處于近休眠狀態,而不是細胞死亡狀態,從而能夠較長時間保持被儲藏物的質地、色澤、口感、營養等的基本不變,進而達到長期保鮮的效果。但是氣調保鮮技術的技術要求較高,而且只是能夠使保鮮物的代謝休眠,無法除去有害物質。
輻射保鮮技術是以輻射加工技術為基礎,利用電離輻射對農副產品進行處理,以達到控制食源性病原體,減少微生物和蟲害的技術。效果雖好,但是輻射保鮮技術處理的食品安全性,人們最為關心。因此也談不上是目前來說最佳的保鮮方法。
而以噬菌體作為抗菌劑在食品中防腐,是防腐技術上的最新進展。
“噬菌體”的發現
1915年,細菌學家弗雷德里克·特沃特發現了一些能夠殺死細菌的物質,不過沒搞清楚這些東西是什么。隨后第一次世界大戰爆發,他也就沒有對此繼續研究。1917年,菲里克斯·迪海萊獨立地發現了這種成分,并且把“細菌”和“吞噬”組合起來,把它命名為“噬菌體”。
既然噬菌體能夠殺死細菌,那么能否用來治療細菌引起的疾病呢?1919年,迪海萊和助手在巴黎開始了噬菌體療法的試驗。他們給4個得了細菌性痢疾的年輕人注射了抗痢疾噬菌體,結果注射之后24小時內,病情都出現了好轉。這一療法迅速引起了巨大關注。
那個時候,抗生素已經出現了。它“像魔術一樣高效快速”的抗菌能力在治療細菌感染中大放異彩,而噬菌體療法尚有爭議。于是,噬菌體療法從1940年代開始退熱。
幾十年過去了,許多致病細菌出現了抗生素抗性。在抗生素和細菌的貓鼠競爭中,人類開始召喚新型抗菌素的出現。于是,噬菌體終于又遇到了春天。
通常情況下,一類食品中常見致病細菌的種類并不多,比如蔬菜中的大腸桿菌、奶制品中的李斯特菌、肉制品中的沙門氏菌等等。對同一種細菌,通常又有不止一種噬菌體。在實際應用中,往往是把攻擊同種細菌的多種噬菌體混合使用。不同 的噬菌體攻擊能力強或者弱的條件不盡相同,混合作戰的優勢就是:在不同條件下,都能有噬菌體保持強大的戰斗力。
跟加熱滅菌和化學防腐劑相比,噬菌體防腐還有別具一格的特色。加熱是把所有的細菌統統殺光,同時食物中對熱敏感的營養成分也受到破壞。化學防腐劑除了安全性讓消費者心理上不那么放心之外,施用之后細菌還是會慢慢增加。
而噬菌體防腐則只殺目標細菌,不破壞食物成分,甚至連其他打醬油的細菌或者友好的細菌都毫不冒犯,對食物中的營養成分更是視若無睹。在施用之后的保存過程中,致病細菌的數量還會不斷降低。它們沒有能力攻擊人體細胞,安全性方面應該更令人放心。
噬菌體無處不在
實際上,噬菌體無處不在。在1毫升未被污染的水中,大約有2億個。通過喝水和吃未經加工的食物,人們每天會攝入大量的噬菌體。
噬菌體是一類病毒,被人類盯上的這一類叫做“溶解性噬菌體”。它們是這個星球上數量最多的生命形式,事實上它們的數量遠遠超過了宇宙中所有恒星的數量。我們每個人的體內都有數以萬億計的噬菌體。
它們有一個蛋白質構成的外殼,包著一團遺傳物質。通常,它們還有一條長長的尾巴可以特異性地吸附到某種細菌的表面,然后把遺傳物質注入到細菌之中。細菌有復制遺傳物質和合成組裝蛋白質的能力,而噬菌體沒有。但一旦被注入了噬菌體的遺傳物質,細菌就失去了對這些能力的掌握。能力雖然還在,卻是為噬菌體服務去了。噬菌體遺傳物質完成了復制重裝,變成了幾百個新的噬菌體,就從細菌中破體而出,去尋找下一批攻擊目標。
噬菌體的一大特點是攻擊的特異性相當高,對真核細胞視而不見,對非目標細菌也沒有傷害性,基本上屬于“定點清除”。它們也本來就存在于水、食物和空氣中,被人們常規攝入。用來治病,只是把它們組織成了大部隊而已。目前的研究顯示,不管是吃、涂皮膚還是靜脈注射等各種給藥方式,溶解性噬菌體都很安全而且高效。
在各種新技術的應用方面,美國往往是先驅。2006年,在審查了4年之后,FDA批準了一個針對李斯特菌的多種噬菌體混合制劑。之后,類似的審查速度就變得快了許多。而最近針對沙門氏菌的混合制劑,FDA在收到GRAS申請的7個半月之后,就給出了“沒有問題”的確認。估計在不久的將來,這項技術將會投入到現實生活中使用,到時我們可能就要與“病毒”一同“分享”食物了。