农用噬菌体，一个潜在的十亿级增量市场，或成

作者：杨超月

农用噬菌体，一个潜在的十亿级增量市场，或成为抗生素的黄金搭档

2022-04-08 11:39 来源: 35斗

原标题：农用噬菌体，一个潜在的十亿级增量市场，或成为抗生素的黄金搭档

“病毒”二字，让人谈之色变。

农用噬菌体，一个潜在的十亿级增量市场，或成

1915年前后，研究人员发现，细菌体内也存在被病毒寄生的现象。经深入研究后，一种新型病毒正式为人所知，且该病毒还具有只感染细菌、不侵害其他生物的“特异功能”。现在，我们一般称其为噬菌体（Bacteriophage）。这种专门侵染细菌的“专一”病毒，在进行生物防治和治疗人类疾病方面可是一把好手。

随着研究的深入，噬菌体的功用也更多地被开发出来，医疗、农业、食品……不一而足，小小的噬菌体在食物系统中扮演了越来越重要的角色。接下来，35斗将带领诸君一起，去认识这个我们身边既熟悉又陌生的“朋友”。

一、初识噬菌体，揭开它的神秘“面纱”

噬菌体并非“寻寻觅觅寻不得”，相反，它在我们生活中较为常见。通常，噬菌体与细菌“相伴相生”，尤其常见于细菌群落中，在泥土中、动物内脏中你都能发现它的身影，海洋更是噬菌体的“温床”，世界上噬菌体蕴含最丰富的地方便是海水。

如同其他病毒一般，噬菌体拥有极为“瘦小”的身材，能顺利通过细菌滤器。其侵染细菌的过程一般分为如下步骤。

细菌首先经历的是感染阶段，噬菌体的吸附位点会与细菌的受体位点进行结合，之后，具有溶菌酶活性的尾管能将细菌的细胞壁溶解，“缺口”打开后，收缩的尾鞘得以伸入细胞壁内，如同注射器的注射动作一般，将核酸注入细菌内部。

之后，就进入到了感染阶段。噬菌体DNA进入细菌细胞后，会“命令”细菌的DNA停止合成，酶的合成也在其间受到阻碍，细菌也逐渐交出了细胞代谢的“控制权”，此时，寄主细胞中的物质都皆为噬菌体所用。借助细菌体内的“工具”，噬菌体能在细菌内复制子代噬菌体的DNA和蛋白质，对其进行“打包”和“装配”后，完整的噬菌体颗粒就形成了。

最后是成熟阶段。噬菌体在宿主细胞中生长繁殖，当子代噬菌体达到一定数量后，便能引起细胞壁破裂，并导致细菌的裂解，以便从中释放新的噬菌体。接下来，噬菌体将带着新生的“子子孙孙”们继续“攻占”细菌细胞，开疆拓土。

噬菌体的工作机制能令细菌“闻风丧胆”，或是对抗细菌的又一有效手段，但任何事物都有两面性，尽管使用噬菌体能够给我们带来诸多好处，可使用噬菌体的缺点我们还是不能视而不见。

图：噬菌体优缺点一览资料来源：据公开资料整理

农用噬菌体，一个潜在的十亿级增量市场，或成

二、噬菌体与抗生素的互补

噬菌体与抗生素皆是对抗细菌的“利刃”，百年来，人类都未停止过对它们的研究。

噬菌体的出现早于抗生素。1896年，英国科学家Hankin在计数Ganges河流中的霍乱弧菌时发现河水中存在某种抗菌物质，这是噬菌体首次在历史舞台上出现。1917年，法裔加拿大细菌学家为“噬菌体”赋予了姓名。1919年，噬菌体疗法诞生，1920年，噬菌体疗法成功应用于痢疾、霍乱以及黑死病等疾病的防治。其后，世界上相继出现了许多噬菌体研究和治疗机构及商业化的噬菌体制剂。

二十世纪20-30年代是噬菌体疗法的“黄金时期”，它被用于治疗志贺氏菌病、皮肤感染、肺部感染等症状。

1929年，英国细菌学家弗莱明发现了青霉素，之后，不同种类的抗生素陆续问世，半合成、甚至是全化学合成的广谱抗生素迅速成为有效的控制细菌感染的药物手段。随着抗生素的广泛使用以及噬菌体疗法在临床应用中的一些早期失败，抗生素疗法成为了用于人体细菌感染治疗和动、植物养殖的主流方式，这也导致了噬菌体疗法基本从市场退出。这时，人们天真的以为找到了打败细菌的方法，并放出了“让细菌感染从此消失”的豪言壮语，殊不知，人类与细菌的“战争”才刚刚开始。

2000年起，新抗生素的发现数量逐年减少，且投入成本也越来越高；世界卫生组织每年发布“备选抗生素报告”，评估处于临床测试阶段以及早期产品开发阶段的抗生素。2020年的“备选抗生素报告”显示，全球备选药物开发近乎处于静止的状态。“无药可用”并非危言耸听，而是摆在人类面前亟待解决的现实问题。研究人员还发现，抗生素靶向性较差，会无差别对人体和动植物体内的有益细菌进行攻击。同时，随着抗生素的滥用，能对多种抗生素都能产生耐药性的“超级细菌”逐渐出现，2016年，世界卫生组织发布的报告中指出，到2050年，抗菌素耐药每年将导致1000万人死亡，相当于每3秒钟就有1人离去，高于癌症的死亡率。