2026年年8月,岳田利教授团队在国际食品领域顶刊 《Trends in Food Science & Technology》(TRENDS)(中科院1区Top期刊,IF = 17.4 )发表了题为“From the laboratory to the food systems: translational barriers and future directions for quorum sensing inhibition”的高水平综述论文。该文通讯作者为西北大学食品科学与工程学院岳田利教授,第一作者为牛晨博士,该项研究得到国家自然科学青年基金项目(32402052)的支持。
首次创新性地从食品微生态视角切入,全面剖析了群体感应抑制(QSI)在真实食品体系中的“实验室有效、应用失效”的核心障碍,系统回答了群体感应抑制剂(QSIs)在实际食品应用中长期面临“落地难”的行业痛点。该研究为群体感应抑制的理论框架完善与产业化应用提供了系统性解决方案,并为构建更科学、易落地的食品安全控制体系指明了新方向。
研究背景:被实验室数据遮蔽的“真相”
群体感应抑制作为一种非杀菌型微生物控制策略,其核心在于干扰微生物细胞间通讯,调控生物被膜形成、毒力表达、胞外酶分泌及腐败代谢等群体行为,作为一种非杀菌型控制策略,在食品安全控制领域备受关注。然而,一个令人困扰的事实是:大量在培养基或单菌模型中表现优异的QSIs或候选QSIs,在真实的食品中效果显著衰减甚至完全失效,转化率远低于预期。
【核心贡献】
本文首次跳出“寻找更强抑制剂”的传统思路,从食品微生态系统的复杂维度出发,揭示了三大转化壁垒:
(1)微生物层面的“抗干扰”:QS调控网络与全局调控因子交叉耦合,细菌自身的“冗余”设计使其能够缓冲QSIs的攻击;
(2)食品基质层面的“屏蔽”:相分配、非特异性吸附、空间限制和环境波动,大幅降低了QSIs在真实食品中的有效暴露浓度;
(3)微生态层面的“消解”:群落互作、功能补偿和资源共享,可能进一步弱化QSIs对腐败相关过程的调控效果。
【未来展望】
从“单菌模型”走向“微生态系统”
文章指出,QSIs的可靠应用需要用研究者走出单菌株思维,系统整合食品基质特性、微生物群落动态和QS调控网络三要素,找到适合QSIs发挥作用的生态窗口与操作条件。该文提出了三大解决转化障碍的策略:
(1)面向食品体系的QS干预靶点的精准筛选与评价
(2)基质适配型递送设计
(3)加工工艺协同
QSIs的应用研究亟需走出“找更强抑制剂”的单向思维,转向“抑制剂—食品基质—微生物群落—加工贮藏条件”的系统化评估框架。未来,只有针对特定食品的腐败菌群特征、基质约束和贮藏动态,精准匹配干预靶点与递送策略,才能让QSIs从实验室走向食品体系,成为真正可预测、可稳定的微生物行为调控工具。这一视角的转变,为食品防腐保鲜领域提供了一条从“杀灭”到“精准调控”的差异化技术路径。
