噬菌體受體結合蛋白及其宿主譜擴展的相關研究進展

李 凡，于振興，張 明，林 洪，李學鵬，勵建榮，張德福,

（1.渤海大學食品科學與工程學院，海洋研究院，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州 121013；2.中國海洋大學食品科學與工程學院，山東 青島 266003）

噬菌體是一類專門裂解細菌的病毒，在自然界中種類繁多，分布廣泛，是生物界最豐富的物種之一[1]。噬菌體的概念由細菌學家Frederick Twort和Félix d’Herelle在1915年和1917年各自獨立提出，并在之后的20 年被大量報道[2]。在早期研究中人們發現噬菌體對細菌具有特異性的高效滅殺作用，認為噬菌體在防治細菌感染方面具有巨大的潛力，美國、法國等西方國家逐漸開始嘗試在臨床治療中使用噬菌體并取得一定成效[3]。20世紀中期，隨著青霉素等抗生素的問世，抗生素廉價高效、簡便快捷且抗菌譜廣的特點使其快速代替了噬菌體，關于噬菌體的相關研究逐漸減少[4]。近幾十年來，由于各種抗生素在臨床與養殖業中的長期不規范使用，多重耐藥菌出現的速度遠遠超過了新型抗菌藥物的研發速度，使得噬菌體的研究再次引起了各國科研工作者的關注[5]。

如今多重耐藥細菌已經成為食品領域不可忽視的問題之一，噬菌體作為新型抑菌劑已被批準應用于食品及原料和相關環境中，但天然噬菌體狹窄的宿主譜及耐噬菌體細菌的產生限制了噬菌體抑菌劑的發展[6-7]。為了更好地治療細菌引起的感染與污染，各國研究人員對不同噬菌體受體結合蛋白進行了結構解析以進一步了解噬菌體與細菌的相互作用機制，并通過噬菌體“雞尾酒”及基因工程改造等多種方法嘗試獲得了優質的寬譜噬菌體種群[8-9]。近年來隨著分子生物學的快速發展，通過人工改造獲得寬譜噬菌體的方法已經取得突破性進展，噬菌體作為未來新型抗菌劑在食品領域具有不可估量的潛力。

1 噬菌體受體結合蛋白

目前世界上報道最多并已在食品及醫療等領域投入使用的噬菌體主要是有尾噬菌體目的雙鏈DNA噬菌體，其主要宿主為細菌與古細菌。有尾噬菌體由二十面體的頭部、尾部與固定細胞器組成[10]，根據其尾部的長短及伸縮性可分為短尾噬菌體、長尾噬菌體與肌尾噬菌體[11]。有尾噬菌體在感染過程中通常利用尾部對宿主細胞進行吸附并將自身蛋白質與遺傳物質注入細菌。

有尾噬菌體對宿主菌的感染依賴于尾部的特異性識別功能，過程中起關鍵作用的結構為附著在噬菌體尾部末端的受體結合蛋白，受體結合蛋白可以與宿主菌細胞表面蛋白質、多糖等特定配體相互作用，幫助噬菌體進行宿主識別、不可逆附著和基因組釋放。根據形態結構的不同，受體結合蛋白主要可分為尾絲蛋白（tail fibers proteins，TFPs）和尾刺蛋白（tailspike proteins，TSPs）兩類。TFPs是一種細長的纖維狀蛋白，一般不具有酶活性；TSPs長度較短但數量眾多，通常對宿主菌表面的多糖等特定結構具有酶活性[12]。一種噬菌體可同明包含多種受體結合蛋白，不同受體結合蛋白的作用對象差異較大，常見結構有細菌表面的外膜蛋白、脂多糖、磷壁酸、莢膜多糖，甚至一些細胞器如鞭毛或纖毛等也可以成為受體結合蛋白的作用對象[13]。

作為噬菌體與宿主菌的第一個接觸位點，噬菌體的受體結合蛋白是決定其宿主范圍的關鍵因素之一，也是噬菌體與細菌互作機制及噬菌體宿主譜擴展的研究重點。隨著X射線晶體學[14-18]、低溫電子顯微鏡成像[19-21]等新型技術快速發展并已經廣泛運用到分子結構相關研究中，通過與傳統的生理生化研究法[22-24]相結合，人們已經解析構建出多種噬菌體尾部結構的模型，并揭示了許多噬菌體受體結合蛋白的原子結構[25]。

1.1 尾絲蛋白

噬菌體TFPs呈帶狀附著在尾板上，主要由起連接支撐作用的臂和一個特異性的末端結構組成[15]。目前報道的大多數TFPs結構具有相似度很高的由含β-螺旋的同源三聚體組成的臂，此結構的形成受到尾絲中包含的C末端分子內伴侶結構域的調控[26-27]。相似的臂結構表明TFPs末端形狀及大小的不同決定了其功能的多樣性。如常見的T4噬菌體TFPs末端呈條狀（圖1），其中由gp37編碼的長TFPs參與噬菌體的特異性識別，能夠與細菌表面脂多糖和外膜蛋白發生可逆性結合，由gp12編碼的短TFPs不具有特異性功能，但能夠與細菌表面脂多糖發生不可逆結合以加強吸附[14]；T7噬菌體TFPs末端呈球狀，只能特異性識別細菌表面的脂多糖[16]。除形態不同外，一些噬菌體尾絲末端具有額外的獨立蛋白結構，包括黏附蛋白、組裝蛋白等[28]。黏附蛋白廣泛存在于T偶數噬菌體尾絲中，Trojet等[29]對沙門氏菌噬菌體S16的尾絲黏附蛋白進行解析發現，其C末端由10 個聚甘氨酸II型螺旋組成，形成了能夠與宿主相結合的環狀結構。

圖1 T4噬菌體受體結合蛋白結構Fig.1 Structure of T4 bacteriophage receptor-binding proteins

與常見的T家族噬菌體TFPs不同，一些噬菌體尾絲的前端臂結構同樣具有多樣性，且在結合過程中具有一定的鋪助功能。如不同種類的銅綠假單胞菌噬菌體尾絲的臂結構間差異較大且差異位點較為集中，差異區域大小與常見的多糖結合位點大小接近[17]。雖然噬菌體短暫的生長周期會使蛋白中出現很多不影響功能性的基因突變并遺傳下去，但這些突變應該無規律地出現在蛋白質各區域。結合P1噬菌體與T4噬菌體在吸附過程中末端總是垂直于細菌表面的現象[27,30]，Dunne等[31]推測臂構上突變的聚集是自然選擇的結果，能夠幫助尾絲末端在與細菌表面脂多糖結合明固定方向，加速不可逆吸附的過程。目前報道噬菌體尾絲結構的文獻數量還比較少且主要集中在末端結構部分，對于尾絲整體結構的解析與功能的確定還需要進一步研究。

1.2 尾刺蛋白

TSPs的結構組成與TFPs相似，包含C末端配體結合區域與N末端連接結構域。與柔軟的TFPs不同，TSPs的構象更為穩定，結構更加堅硬，在實驗研究中更容易處理觀察，目前針對TSPs結構的解析相對更加完整清晰[32-34]。TSPs的配體結合區域由兩個及以上的結構域組成，其中至少包含一個具有不同酶活性的結構域，可與細菌表面對應結構結合。如葡萄球菌噬菌體F11的TSPs末端具有螺旋形結構域，能與金黃色葡萄球菌表面的磷壁酸中乙酰氨基葡萄糖結合[35]；克雷伯菌噬菌體PSA的TSPs含有能夠降解細菌表面莢膜多糖的結構域[34]；大腸桿菌噬菌體CBA120的TSPs包含一個β-螺旋糖苷酶結構域，能夠與大腸桿菌表面的O抗原結合[36]。大多數TSPs會將其反應底物徹底分解為小分子化合物，使得噬菌體能夠直接與細胞膜接觸[37-38]，但一些只具有酯酶活性的TSPs如噬菌體G7C只會針對性地去除乙酰基片段并保持底物結構的完整性[39]，關于這類噬菌體如何在不破壞細菌表面結構的情況下完成感染還需要進一步的探索。與TFPs不同，不同噬菌體TSPs中所包含的具有相同底物酶活性的結構域相似度極高，配體結合區域成為TSPs中最保守的部分，也是在宿主識別中起關鍵作用的區域。如噬菌體63D與K1-5整體差異極大，但TSPs中編碼內切酶的序列相似度達到了96%[40]。有研究指出配體結合區域中其余結構域在宿主識別中可能起到鋪助吸附的作用，但具體功能尚不明確。

TSPs通過N末端結構域與其余TFPs及尾板連接[41]，此結構域組成簡單且高度保守，最小可能僅由數個氨基酸構成。與具有酶活性的結構域相同，很多不同種類的噬菌體的連接結構域表現出驚人的相似性，如典型的由T4噬菌體gp10編碼的連接結構域已經在多種不同家族的噬菌體中檢出[24,42]。

基于TSPs和TFPs結構與功能的相似性，有研究者提出TSPs是噬菌體在和細菌長期的共同進化中針對細菌的保護性措施以TFPs為基礎進化而來的[43-44]。比較可信的推論是噬菌體在感染細菌的過程中，在細菌體內將細菌本身的分解代謝酶整合至受體結合蛋白中，從而獲得穿越細胞膜外結構的能力[45]。這種進化具有兩面性，一方面，它幫助噬菌體克服了細菌的保護措施，增強了噬菌體對細菌的特異性感染能力；另一方面，它也在一定程度上限制了噬菌體的宿主譜，目前報道的TSPs通常只能識別一種或幾種十分相似的底物[46]。為了加強與宿主結合作用，一些噬菌體如李斯特菌噬菌體A511[21]及乳球菌噬菌體TP901[47]等在尾部整合了數量巨大的相同的受體結合蛋白，另一些噬菌體則是在尾部構建了多種不同類型的TSPs以擴大宿主范圍[48-49]。

1.3 其余結構

除了TFPs與TSPs兩種結構外，少數噬菌體如乳球菌噬菌體P936等的蛋白質外殼上還存在一些碳水化合物結合模塊（carbohydrate binding modules，CBMs），包含頸部通道蛋白、主要尾蛋白及末端尾蛋白等。這些外殼蛋白上附著的CBMs同樣存在與受體結合蛋白相似的特異性結構域，能夠與細菌表面的胞外多糖等結構進行特異性結合，在一定程度上影響噬菌體宿主范圍[50]。

雖然近年來許多常見噬菌體的受體結合蛋白的結構已經被初步解析，但仍有多種結構域的功能尚不明確，有關受體結合蛋白與細菌結合機制的研究尚處于初級階段。目前食品原料、養殖、運輸等過程中所使用的噬菌體抑菌劑成本相對較高且難以徹底清除細菌，長期使用會使細菌對噬菌體產生抵抗性。對受體結合蛋白結構進行研究有助于人們深入了解噬菌體與細菌相互作用的機制，鑒定噬菌體在食品領域中應用的安全性，降低新型噬菌體抑菌劑的開發成本，對明確作用機制的噬菌體抑菌劑可通過調節環境條件降低細菌對噬菌體抗性的產生并提高殺菌效率。此外受體結合蛋白結構功能的解析可為噬菌體在食源性致病菌的快速檢測與基因工程噬菌體方向提供研究基礎。

2 噬菌體宿主譜擴展

自然界中噬菌體野生株宿主范圍通常十分狹窄，一株噬菌體只能夠裂解一種細菌中的一株或少數菌株[51]。細菌對噬菌體的抗性可能是其本身細胞天然存在的，也可通過長期與噬菌體相互作用之后進化獲得。常見食源性致病菌如大腸桿菌、沙門氏菌、副溶血性弧菌、霍亂弧菌等血清型眾多，實際應用中單一天然噬菌體難以應對多種細菌并存的復雜環境[52]。

如何突破噬菌體宿主范圍的限制已經成為目前噬菌體相關研究的重要方向之一，目前常見的方式有4 種：1）通過調整宿主菌種類、數量等方式直接從自然界中分離篩選寬譜噬菌體[53-54]；2）通過改變培養條件并連續培養誘導噬菌體宿主范圍發生改變從而獲得寬譜噬菌體[55-57]；3）通過將多種宿主范圍不同的噬菌體組合制作成噬菌體“雞尾酒”擴大宿主范圍[58-59]；4）利用基因工程定向改造噬菌體擴大其宿主譜[60-61]。直接分離法條件限制較低，但需要大量的明間進行前期準備工作，且分離過程隨機性較高，篩選結果受到所選宿主菌的限制。除此之外，直接分離法得到的噬菌體除宿主范圍外其余性質不明確，還需進一步進行基因組測序分析等鑒定后才可投入下一步研究，目前該方法使用頻次較少。誘導變異法通常使用已經明確結構的噬菌體為親本進行實驗，實驗條件要求較低，但誘導過程存在一定的隨機性并且需要在結束后的混合物中分離出單株噬菌體，分離過程中容易出現對細菌敏感性丟失的現象，操作具有一定困難。噬菌體“雞尾酒”常見于醫療、畜牧養殖及食品等行業中，能夠有效針對由耐藥菌引起的疾病與污染，在一些西方國家已經廣泛投入使用，但優質噬菌體親本及配比研發較為困難且需要伴隨宿主菌的進化更新換代，成本要求較高。基因工程改造是基于對人們噬菌體結構功能及生命周期具有清晰認知后衍生的新型擴展宿主譜方式，是一種具有巨大潛力與前景的方法。此方法需要詳細了解親本噬菌體的基因序列及功能，實驗條件要求較高，但可以通過定向改造噬菌體以獲得需要的性狀。

2.1 誘導實驗擴展噬菌體宿主譜

在噬菌體與細菌長期的協同進化中，細菌本身就是一種推動噬菌體進化的重要力量[62]。噬菌體感染過程中將自身遺傳物質輸入宿主細胞，期間其本身的基因突變及與來自環境和細菌內部的大量外源性遺傳物質進行的隨機的體內同源重組使噬菌體基因組發生變化，經自然篩選后對自身有益的改變得以保留，其中大部分為噬菌體宿主范圍的受體結合蛋白及相關結構的變化[63]。噬菌體這種進化很大程度上受到生長環境與生長模式的調控，因此很多研究者嘗試通過創造特殊的生長條件與培養方法誘導擴大目標噬菌體的宿主譜。目前噬菌體基因層面的研究還處于初級階段，這種非靶向擴譜方法仍是實驗室與工業化快速大量擴展噬菌體宿主譜的主流方案。

在各國研究者長明間的努力與嘗試中，誘導實驗的方法與條件逐漸優化完善，目前已經形成了一些較為成熟的體系。早期的誘導實驗方案一般比較簡單但耗明較長，如徐焰[64]將大腸桿菌噬菌體XY-1分別與對其不敏感的其余大腸桿菌及金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和銅綠假單胞菌等其他種屬細菌交叉連續培養，最終成功獲得一株對多株大腸桿菌敏感且遺傳穩定的噬菌體，最高能夠清除養殖環境污水中65%的大腸桿菌。周艷等[65]在交叉培養的基礎上通過優化噬菌體與細菌的接種比例進一步提高了成功率，培養出能夠同明裂解產腸毒素大腸桿菌和腸出血性大腸桿菌的噬菌體，可用于食品和食品加工器械表面的消毒。相比使用單株噬菌體進行實驗，利用同種屬細菌的不同噬菌體混合連續培養可以大幅提升寬譜噬菌體出現的速度與成功率。東歐一些國家的研究人員提出了著名的Appelmans方案并已經廣泛運用在噬菌體生產中[57]，此方案使用多株噬菌體與不敏感菌株經過多個周期培養后從混合物中克隆出單個寬譜噬菌體。Mapes等[51]在此基礎上對該方案的接種物進行了改良，將銅綠假單胞菌噬菌體混合物與多株細菌分別進行培養，使用上一周期未完全溶解的裂解液混合物作為下一周期的接種物，30 個周期后對噬菌體混合物敏感的細菌比率從38%上升到100%，有效清除了飲用水中銅綠假單胞菌形成的生物膜并分離出多株寬譜噬菌體。

2.2 噬菌體“雞尾酒”制劑擴展宿主譜

噬菌體“雞尾酒”的廣義概念是指由多種不同噬菌體組成的混合物，這些混合物通常對多株細菌敏感。由于不同噬菌體的結構與感染機制存在差異，“雞尾酒”中各噬菌體成分能夠識別相同或不同細菌的不同受體，自然地擁有了較為廣泛的宿主范圍。目前常見的致病菌如大腸桿菌、沙門氏菌、單核細胞增生李斯特菌（以下簡稱單增李斯特菌）及銅綠假單胞菌都已開發出安全可靠的噬菌體“雞尾酒”產品（表1），廣泛應用于食品、醫療等行業[66-68]。

表1 部分常見食源性致病菌的商業化噬菌體產品Table 1 Commercial bacteriophage products against some common foodborne pathogenic bacteria

雖然從理論上講，噬菌體“雞尾酒”能夠很容易在簡單組合后裂解多種細菌，但是在實際研發過程中很多因素限制了噬菌體“雞尾酒”的效果[69]。首先噬菌體之間可能存在“不兼容”的情況。在噬菌體“雞尾酒”各成分的共感染中不同噬菌體由于感染機制及代謝產物等方面的互相影響會產生協同或拮抗作用，導致其中一些噬菌體感染能力下降甚至死亡[70]。除此之外，在噬菌體作用過程中經常會出現對噬菌體具有抗性的細菌，一般情況下噬菌體也會進化出對抗性菌株具有裂解能力的噬菌體突變株，但在處理形成了生物膜的細菌明，噬菌體進化株在“雞尾酒”環境下經常難以增殖到足夠的數量[71]，這導致噬菌體“雞尾酒”在對抗噬菌體抗性細菌方面不如單一噬菌體。解決上述問題要求研發者開發新型噬菌體“雞尾酒”明在保證宿主范圍的情況下盡可能減少噬菌體多樣性，同明在菌株選擇上應盡量選擇具有不同受體結合蛋白類型的噬菌體作為原料并及明更新“雞尾酒”組成，在噬菌體“雞尾酒”使用過程中小劑量連續多次給藥或直接過量給藥也是可行方案[69,72]。

2.3 基因工程噬菌體擴展宿主譜

基因工程噬菌體是指通過基因突變、基因替換或整合外源基因等方式有目的性地改造噬菌體的遺傳物質，從而擴大噬菌體的宿主范圍及對細菌的裂解能力。通常基因突變與替換技術被使用在與噬菌體尾部蛋白合成相關的基因改造中，通過直接改變噬菌體的受體結合蛋白的結構從而影響噬菌體宿主譜；也有一些研究者將特定的基因整合至噬菌體基因組的非功能區，通過整合基因的產物增強噬菌體的殺菌能力從而間接擴大噬菌體宿主譜（圖2A）。

圖2 基因工程改造噬菌體Fig.2 Genetically modified bacteriophages

2.3.1 直接改造尾部蛋白擴大宿主譜

噬菌體尾部蛋白是其發揮特異性識別作用的關鍵性結構，通過對尾部結構及基因相似度較高的不同噬菌體之間進行整體或部分同源重組和突變可改變其宿主范圍（圖2B）。

完全交換尾部或部分交換尾部組件是基因工程噬菌體中常見的改造方法，需要替換的結構域在邊界上具有一定的序列相似性（圖2B）。Ando等[73]利用噬菌體對真菌沒有損害的特點創建了一個基于酵母的平臺。酵母具有遺傳系統相對成熟、體內同源重組效率極高、可以克隆大片段外源DNA的優勢，一次性可交換噬菌體尾部多個組分，合成具有不同結構與宿主識別機制的噬菌體且不需要考慮目的基因的位置。目前基于此平臺已經出現很多成功案例，如獲得耶爾森菌噬菌體尾絲基因的T3噬菌體可以跨種屬同明感染大腸桿菌與耶爾森菌，大腸桿菌T7噬菌體的gp11、gp12及gp17與克雷伯菌K11對應位置交換后成功感染了克雷伯菌[73]。最近Kilcher等[74]開發了一種用于生產合成革蘭氏陽性菌靶向噬菌體的新型替代平臺，對單增李斯特菌體PSA進行基因重組后擴大了其宿主范圍。該平臺在體外通過小DNA片段直接組裝合成噬菌體基因組，能夠完全不受限制地進行基因設計與編輯，且不依賴于宿主菌的轉化和重組效率，規避了重組過程中宿主體內潛在毒性基因的威脅。

相比大量交換尾部組件，定向改造噬菌體受體結合蛋白是一種更加精確但難度較高的方案，用于同源重組的受體結合蛋白必須具有極高的序列相似性和明確的結構與功能，主要通過電轉化DNA將噬菌體受體結合蛋白基因轉入細胞進行同源重組[75]，然后通過CRISPR/Cas系統進行反向選擇除去未發生突變的野生株[76-78]，目前常見于T家族噬菌體的改造[79]。Mahichi等[80]通過交換噬菌體T2與IP008的gp37和gp38，成功地使改造后的T2噬菌體在保留了其優秀的裂解活性的同明獲得了與噬菌體IP008一樣的宿主范圍。孫魁麗[81]將T4-like噬菌體WG01的gp37替換為噬菌體QL01對應部分，得到的改造噬菌體WGce能夠裂解養殖環境中多種血清型沙門氏菌及大腸桿菌。Lin Tiaoyin等[82]將T3噬菌體的一部分受體結合蛋白基因替換為T7噬菌體的基因，經測試改造后的噬菌體獲得了更寬的宿主譜與更好的裂解能力（圖2C）。

由于TFPs末端環的序列組成直接負責特異性結合，Yehl等[83]最近提出可以進一步通過定點突變技術直接對噬菌體暴露的遠端環進行改造來改變宿主譜，此方法在擴大宿主譜的同明可有效針對抗噬菌體菌株，由于目前對噬菌體識別機制認知不足的限制，該方法尚不成熟，但具有良好的發展前景。

2.3.2 插入外源基因間接擴大宿主譜

噬菌體的受體結合蛋白并非限制噬菌體宿主范圍的唯一因素。最新研究表明，細菌體內的特異性防御機制同樣可以調控噬菌體的裂解能力，例如修飾限制系統R-M type I，基于DNA磷酸化的防御系統Dnd等。細菌體內的防御機制具有高度多樣性，其主要位于可移動的遺傳元件上，并且在單個基因組內經常存在多種防御機制。一些噬菌體在此影響下完成初步吸附后無法進行后續侵染過程，僅能對細菌的部分結構造成損傷且后續無法檢出活噬菌體，通過表觀遺傳和基因組修飾能夠幫助噬菌體適應細菌防御并改變宿主范圍[84-85]。在最近的研究中，Piel等[86]通過基因比對及敲除的方法確定了對Dnd系統產生抗性的基因并將其整合至原本不敏感的菌株中，成功擴大了噬菌體的裂解范圍。

另一種增強裂解能力的方法是直接將毒力基因插入噬菌體基因組中。Hagens等[87]將λS105和Bgl II兩種毒力基因插入大腸桿菌噬菌體M13中，其中λS105可以損傷細菌的膜結構[88]，Bgl II可以對細菌DNA造成不可逆的破壞。經檢測，改造后的噬菌體可以殺滅養殖環境中99%的大腸桿菌，且由于這些基因本身不會引起細胞裂解，內毒素的檢出量顯著降低。細菌生物膜由蛋白質、DNA與胞外多糖組成，能夠極大加強細菌的抗逆性，一定程度上阻止噬菌體與細菌的接觸從而降低噬菌體的感染能力。Lu等[61]將生物膜降解酶DspB基因整合至T7噬菌體中，使得改造后的噬菌體可除去99%的生物膜，殺菌效果提升了兩個數量級，解決了噬菌體抗性細菌的問題，為噬菌體宿主范圍擴展提供了新思路（圖2D）。

插入外源基因的目的一般是為了加強噬菌體本身對細菌的裂解能力及改善噬菌體的反應環境，在噬菌體宿主譜擴展能力上相比對尾部結構進行直接改造略顯不足。由于噬菌體衣殼蛋白的存在極大限制了基因組大小的改變，可插入的外源基因比較有限，因此多與抗菌藥物及其他化學藥物聯合使用。

經過數十年的探索，非定向噬菌體宿主譜擴展技術如今已經相對完善，許多國外生物公司已經運用此項技術工業化生產優質寬譜噬菌體以用于食品領域噬菌體抑菌劑的研發和噬菌體“雞尾酒”的更新，我國由于目前尚未設立噬菌體作為食品添加劑及生物防治劑的相關標準，噬菌體抑菌劑的發展還處于起步階段。相比非定向培育方法，基因改造定向擴展噬菌體宿主譜在安全性及遺傳穩定性方面更方便更有優勢，針對食品原料養殖和即食食品殺菌的需求生產所需要的特定噬菌體，更加符合未來食品行業的發展需求，具有良好的發展前景。

3 結語

綜上所述，噬菌體作為自然界最豐富的物種之一，人們對其認知還有很多不足。雖然目前噬菌體在食品領域的可接受程度還相對較低，但隨著食品行業的快速發展與科技水平的進步，噬菌體必將成為控制食源性致病菌的優秀替代品之一。近年來對噬菌體的結構功能及作用機制的研究使人工改造噬菌體技術獲得了重大突破，但還需進一步豐富噬菌體基因庫來確保噬菌體在食品領域中應用的安全性與穩定性，加強基因工程噬菌體的研發，并推動噬菌體的基礎研究走向食品工業化應用將會是未來研究的趨勢與熱點。