用病毒来防腐?

2013-12-29 00:00:00钟伟
方圆 2013年18期

实际上,噬菌体无处不在。在1毫升未被污染的水中,大约有2亿个。通过喝水和吃未经加工的食物,人们每天会摄入大量的噬菌体

每每听到病毒一词,国人总是唯恐避之不及,然而,最近美国人却发现了一种用病毒来防腐的方法。

2013年初,美国食品和药物管理局(以下简称FDA)答复了一个公司提交GRAS申请,确认一种新型肉类防腐剂的安全。GRAS是“公认安全”的意思。在美国现行的食品安全管理体系中,厂家自己组织专家对新食品成分进行评估,如果结论是安全,就把评估报告提交给FDA备案。只要FDA对报告没有提出异议,该评估结果就得到确认。

如果把这种防腐剂的成分说出来,估计会吓倒一片人——六种病毒的混合制剂,这些病毒叫“噬菌体”。不过,噬菌体是专门针对肉制品中的沙门氏菌做精准的消灭。由于噬菌体防腐目标是细菌,不破坏食物营养成分。它们没有能力攻击人体细胞,安全性方面更令人放心。

以往常用的防腐技术

人类目前常用的防腐技术依然是保鲜剂、真空包装、气调保鲜技术和辐射保鲜技术4种。其中保鲜剂与真空包装保鲜与气调保鲜技术最为常用,辐射保鲜技术由于价格较高,因此多应用在研究层面上。保鲜剂、真空包装、气调保鲜技术都是在物理层面上保鲜,而辐射保鲜技术则是通过化学层面灭菌以达到保鲜的效果。

然而这几种保鲜方法具有不少的缺点:保鲜剂一般是运用苯甲酸,丁基羟基茴香醚(BHA),二丁基羟基甲苯(BHT)等,但是这些物质均有毒性,而且毒性从苯甲酸的轻微一直增加,BHT的毒性最强,对人体与生物威胁最大。真空包装的防腐功能虽好,而且没有毒性,零污染,但是对技术的要求甚高,因为一个不留神,真空技术稍有不到位就会导致包装的失败,让包装物受到污染。

气调保鲜技术是人为控制气调保鲜库中气体中氮气、氧气、二氧化碳、乙烯等成分比例、湿度、温度(冰冻临界点以上)及气压,通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程,使之处于近休眠状态,而不是细胞死亡状态,从而能够较长时间保持被储藏物的质地、色泽、口感、营养等的基本不变,进而达到长期保鲜的效果。但是气调保鲜技术的技术要求较高,而且只是能够使保鲜物的代谢休眠,无法除去有害物质。

辐射保鲜技术是以辐射加工技术为基础,利用电离辐射对农副产品进行处理,以达到控制食源性病原体,减少微生物和虫害的技术。效果虽好,但是辐射保鲜技术处理的食品安全性,人们最为关心。因此也谈不上是目前来说最佳的保鲜方法。

而以噬菌体作为抗菌剂在食品中防腐,是防腐技术上的最新进展。

“噬菌体”的发现

1915年,细菌学家弗雷德里克·特沃特发现了一些能够杀死细菌的物质,不过没搞清楚这些东西是什么。随后第一次世界大战爆发,他也就没有对此继续研究。1917年,菲里克斯·迪海莱独立地发现了这种成分,并且把“细菌”和“吞噬”组合起来,把它命名为“噬菌体”。

既然噬菌体能够杀死细菌,那么能否用来治疗细菌引起的疾病呢?1919年,迪海莱和助手在巴黎开始了噬菌体疗法的试验。他们给4个得了细菌性痢疾的年轻人注射了抗痢疾噬菌体,结果注射之后24小时内,病情都出现了好转。这一疗法迅速引起了巨大关注。

那个时候,抗生素已经出现了。它“像魔术一样高效快速”的抗菌能力在治疗细菌感染中大放异彩,而噬菌体疗法尚有争议。于是,噬菌体疗法从1940年代开始退热。

几十年过去了,许多致病细菌出现了抗生素抗性。在抗生素和细菌的猫鼠竞争中,人类开始召唤新型抗菌素的出现。于是,噬菌体终于又遇到了春天。

通常情况下,一类食品中常见致病细菌的种类并不多,比如蔬菜中的大肠杆菌、奶制品中的李斯特菌、肉制品中的沙门氏菌等等。对同一种细菌,通常又有不止一种噬菌体。在实际应用中,往往是把攻击同种细菌的多种噬菌体混合使用。不同 的噬菌体攻击能力强或者弱的条件不尽相同,混合作战的优势就是:在不同条件下,都能有噬菌体保持强大的战斗力。

跟加热灭菌和化学防腐剂相比,噬菌体防腐还有别具一格的特色。加热是把所有的细菌统统杀光,同时食物中对热敏感的营养成分也受到破坏。化学防腐剂除了安全性让消费者心理上不那么放心之外,施用之后细菌还是会慢慢增加。

而噬菌体防腐则只杀目标细菌,不破坏食物成分,甚至连其他打酱油的细菌或者友好的细菌都毫不冒犯,对食物中的营养成分更是视若无睹。在施用之后的保存过程中,致病细菌的数量还会不断降低。它们没有能力攻击人体细胞,安全性方面应该更令人放心。

噬菌体无处不在

实际上,噬菌体无处不在。在1毫升未被污染的水中,大约有2亿个。通过喝水和吃未经加工的食物,人们每天会摄入大量的噬菌体。

噬菌体是一类病毒,被人类盯上的这一类叫做“溶解性噬菌体”。它们是这个星球上数量最多的生命形式,事实上它们的数量远远超过了宇宙中所有恒星的数量。我们每个人的体内都有数以万亿计的噬菌体。

它们有一个蛋白质构成的外壳,包着一团遗传物质。通常,它们还有一条长长的尾巴可以特异性地吸附到某种细菌的表面,然后把遗传物质注入到细菌之中。细菌有复制遗传物质和合成组装蛋白质的能力,而噬菌体没有。但一旦被注入了噬菌体的遗传物质,细菌就失去了对这些能力的掌握。能力虽然还在,却是为噬菌体服务去了。噬菌体遗传物质完成了复制重装,变成了几百个新的噬菌体,就从细菌中破体而出,去寻找下一批攻击目标。

噬菌体的一大特点是攻击的特异性相当高,对真核细胞视而不见,对非目标细菌也没有伤害性,基本上属于“定点清除”。它们也本来就存在于水、食物和空气中,被人们常规摄入。用来治病,只是把它们组织成了大部队而已。目前的研究显示,不管是吃、涂皮肤还是静脉注射等各种给药方式,溶解性噬菌体都很安全而且高效。

在各种新技术的应用方面,美国往往是先驱。2006年,在审查了4年之后,FDA批准了一个针对李斯特菌的多种噬菌体混合制剂。之后,类似的审查速度就变得快了许多。而最近针对沙门氏菌的混合制剂,FDA在收到GRAS申请的7个半月之后,就给出了“没有问题”的确认。估计在不久的将来,这项技术将会投入到现实生活中使用,到时我们可能就要与“病毒”一同“分享”食物了。