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■一种检测肉类腐烂的新型生物传感器系统

将肉类推向全球市场的供应链系统是非常复杂且效率极高的，然而，当某个环节出现问题时，肉类的变质对食品生产商、供应商和消费者来说将是非常现实的风险。当食品检验规程不严格时，这一点将尤为突出。

为了提高食品安全水平，康考迪亚大学的研究人员设计了一款新型、廉价、可靠且对消费者友好的检测技术，该技术可用于识别牛肉中是否存在毒素腐胺。正如其名，腐胺是腐烂肉类产生有毒气味的罪魁祸首，大剂量时，可导致头痛、呕吐、腹泻和心悸。研究人员在《Applied Bio Materials》杂志上解释了他们是如何利用自然界中的一种蛋白质，开发出纸基合成生物传感器的。

该传感器依赖于无细胞蛋白质合成技术，该技术是利用细胞的生物机制产生蛋白质，而不是使用活细胞。研究人员在大肠杆菌中发现了腐胺抑制蛋白PuuR，研究显示其可以指示腐胺的存在。

在实验室测试时，研究人员将腐胺添加到无细胞系统中产生阻遏物，而后将其放在纸上以便验证在紫外光下是否能够目测到腐胺。1 h 后，研究人员发现生物传感器检测到腐胺的存在；4 h 后，他们确信其读数非常准确。

在对肉类样本进行试验时，研究人员将小块牛肉样本分别保存在冷冻室、冰箱和室温条件下，几天后观察腐胺的累积量。结果显示，在冷冻室和冰箱中的样本腐胺含量非常低，而室温下的样本中腐胺的含量足以让任何可能食用的人患病。研究人员对比使用生物传感器的结果与食品检测常用的色谱法结果，发现二者有一定的相关性。

该生物传感器尚处于试验阶段，功能完备的商业化产品不会很快面世，然而，研究人员对其仍持乐观态度。研究人员认为，“我们相信此项研究工作是在肉类加工行业使用传感器迈出的第1 步。此外，该技术也可以用于其它领域，如重金属污染的环境采样以及癌症和疾病诊断。”

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221206132755.htm

（于洋）

■一种可以有效防止细菌污染的新型噬菌体灭菌喷雾

加拿大麦克马斯特大学的研究团队创造了一种强大的“新武器”来对抗细菌污染。他们开发出一种方法诱导噬菌体连接在一起，形成微小的“珠子”。这些珠子可以安全地应用于食品和其它材料，从而去除大肠杆菌0157 等有害病原体。这种珠子每个直径约为20 微米，装载了数百万个噬菌体。该团队仅使用这种微珠为原料，研制出一种新型灭菌喷雾，相关研究成果发表在《Nature Communications》杂志上。

这种可喷洒新型超级消毒剂对食品是安全的，而且非常高效。研究人员指出，“当将其喷洒在食物上时，基本上聚集了数十亿的微型“士兵”来保护食物免受细菌污染。它们像微小的积木一样连接在一起，这种有组织的自然结构使它们更耐用，更易于包装、储存和使用。”

当噬菌体（自然存在于身体和环境中）接触目标细菌时会不断繁殖，这会爆炸性地增加灭菌能力。研究人员表示：“这是一种连锁反应，产生一种动态的、持续的反应，该反应甚至比抗生素更为强烈。目前，还没有其它抗菌产品具有噬菌体的特殊性质。”

在农业和食品生产中使用噬菌体的另一个优点是：它们可以专门去除有害的细菌菌株，而不会杀死有益的细菌，从而提高食品的味道、气味和质地。

研究人员表示，这种新型噬菌体喷雾具有很好的商业应用潜力，特别是噬菌体已获得美国食品和药物管理局的批准，可用于食品。这种可喷洒的材料可以消除生菜和肉类中的大肠杆菌0157，而生菜和肉类往往是疾病暴发的源头。同样的方法可以很容易地单独或组合使用，用于对付其它致病性微生物，如沙门氏菌和李斯特菌。

研究人员表示，噬菌体喷雾剂可用于食品加工、包装和清洁，甚至可用于灌溉水和设备的处理，从源头上阻止污染。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221205104159.htm

（于洋）

■塑造儿童时期的微生物暴露和免疫系统

肠道菌群研究人员证实，生命早期接触的微生物可能会对成年期的健康产生影响。例如，患有哮喘的儿童，其肠道微生物群的改变与他们在第1 年接触的微生物多样性较低有关。最近提出的“生物多样性假说”，认为西方的生活方式和城市环境的低生物多样性，减少了人们通过食物和自然环境与微生物的接触机会，也使儿童在幼年接触多种微生物的机会减少，从而增加了患非传染性疾病的风险。如果“生物多样性假说”成立的话，日托和幼儿园设施环境在生命的关键时期作为微生物接触的来源而受到质疑。那么，对儿童的生长环境进行干预，以确保更多样化的微生物暴露是否有益呢？我们能否通过环境干预来提高儿童肠道微生物的多样性和丰富度？

近日，一项新的研究发现，改变儿童的微生物暴露是可能的。这项安慰剂对照双盲实验对环境暴露与幼儿肠道菌群多样性和免疫参数的影响进行研究。这项研究使用日托设施（即操场沙箱）作为环境微生物多样性的来源，并探索这些是否会对儿童产生影响。芬兰南部的,6 个日托中心参与了这项研究，其中2 个随机分配给干预组，4 个随机分配给安慰剂组。使用外观相同的操场沙箱，干预沙箱中填满了富含已知微生物多样性粉末的源自冰川的沙子（包括商业土壤、落叶、泥炭和泥炭苔）。在安慰剂组，沙子是常规沙子和安慰剂泥炭材料。总共有26 名3～5 岁的儿童参与了为期两周的上午和下午20 min 的试验游戏。研究人员检测其肠道和皮肤微生物群的组成，以及血液免疫标志物。结果表明，暴露于不同的环境微生物群增强了皮肤细菌群落的细菌丰富度和多样性。那些在富含天然物质的沙盒中玩耍的孩子，皮肤上的微生物群会发生变化。作者还发现，每天接触更高的微生物多样性会导致免疫反应的积极差异。例如，作者报告了与IL-10 和T 细胞频率相关的皮肤微生物群的变化。

既然沙盒微生物被证明会影响儿童的免疫系统，那么研究人员能否更进一步有针对性地调节儿童的微生物菌群呢？益生菌是摄取足够数量的，对人体健康有益的活的微生物。就沙箱而言，需要证明在一定程度上或在一定时间内暴露于环境中对健康的益处。操场沙箱要求材料能够承受严重的磨损和撕裂，同时是安全的。这些材料需要避免不必要的污染。例如，沙盒也可能是一些有害细菌的良好储存库。因此，确定天然材料对健康的积极影响可能很重要。在未来，我们可能会看到许多创造性的方法，以确保儿童在生命早期获得适当的有利于健康的微生物接触。然而，创建益生菌方法需要识别生物多样性介质中的特定微生物。

来源：https://isappscience.org/shaping-microbial-exposures-and-the-immune-systemin-childhood-can-sandboxes-be-probiotic/

（罗江钊）

■在哪些情况下肠道通透性会增加，如何改善？

“肠漏”是指因肠道屏障的任何组成部分的功能障碍而引起的肠道渗透性增加的一个概念。事实上，肠漏不仅会改变上皮细胞，还会影响黏液层和内层，包括作为肠道屏障重要组成部分的免疫细胞。

佩鲁贾大学的Giovanna Traina 教授表示，健康的肠道屏障对维持胃肠道健康，甚至宿主的全身健康至关重要。因为它不仅能保护体循环中细菌、食物过敏原、异种生物和炎症介质的潜在易位，还可能影响其他器官的功能。肠道屏障缺陷可能会导致慢性炎症，如胃肠道疾病、肠道感染、肥胖和代谢综合征、肝病、胰腺炎、自身免疫性疾病等。肠道屏障功能的改变可能是由于宿主生理因素（如胆汁酸）和环境因素（如饮食成分）作用的结果。目前，包括活检和尿样在内的几种技术已用于评估屏障功能和肠道渗透性。虽然现有的测试都有缺点，但是乳果糖/甘露醇的检测是应用最广泛的方法。除了乳果糖/甘露醇测试之外，Traina 教授还指出，中性粒细胞活化释放的蛋白质的水平，也可以作为肠道炎症诱导的肠道通透性的标志性物质来进行检测，其它技术在更广泛的意义上也可用于检测屏障功能。例如通过测定脂肪酸结合蛋白或瓜氨酸来测量脂多糖的细菌易位或上皮细胞损伤。另一种方法是测量血清或粪便中的细菌代谢物，如丁酸盐，因为它在增强结肠屏障功能中的作用。在大多数情况下，这些技术已在试验环境中应用，而其在临床实践中的应用仍有待研究。

Traina 教授解释说，多种因素可能导致微生物群结构动力学和肠屏障功能特性的变化，如环境、饮食、基因缺陷、压力和药物等因素。在这些影响因素中，饮食是影响屏障功能的最重要因素之一。富含饱和脂肪酸、果糖、乳化剂和酒精的饮食，加上维生素A 缺乏，这些饮食或微生物群的变化都会降低丁酸盐水平，从而损害屏障功能，增加渗透性。相比之下，益生元、益生菌、多酚、谷氨酰胺、蛋氨酸、维生素D 和锌可以增强屏障的完整性。所有这些营养素和饮食干预都可以通过膳食和膳食补充剂来获得。由于益生菌和酵母对整体肠道完整性具有积极影响，因此对它们的研究也越来越多。这些发现支持了这样的观点，即：特定的益生菌是一种以特定方式增强上皮屏障功能的合理方法，然而，初步研究应在精心设计的随机临床试验中得到证实。虽然改善肠道屏障功能越来越多地作为临床治疗目标使用，但是，目前还没有证据支持通过恢复或改善屏障功能来治疗疾病的单一干预措施的有效性。

链接：https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/in -which -circumstances -is -intestinal -permeability-increased-and-what-can-bedone-to-improve-it/

（罗江钊）