微生物群體感應系統與食品防腐保鮮

周 幸，阿熱愛·巴合提，李平蘭

(1.中國農業大學 食品科學與營養工程學院，北京 100083;2.新疆維吾爾自治區產品質量監督檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 830013)

微生物利用食品中的營養物質促進自身生長繁殖，會引起食品腐敗變質。世界糧農組織(FAO)在2019年估計，全球每年約有三分之一的食品損失，其中微生物引起的食品腐敗是損失的主要原因[1]。

群體感應(QS)是一種微生物在菌體密度產生變化時，通過特定信號分子——自誘導劑(AI)的分泌與接收調控微生物群體的信息交流現象[2]，它參與了微生物中許多重要的生物學過程，如孢子形成、毒性物質合成、生物被膜形成等[3]。QS系統有3種主要類型和1種特殊類型：第一類為以費氏弧菌(Vibriofischeri)發光現象為代表的革蘭氏陰性菌為主的LuxI/LuxR型群體感應，通過自動誘導劑合酶LuxI與轉錄激活蛋白LuxR調控信號分子N-?；呓z氨酸內酯(AHLs)(又稱AI-1)的合成與作用[2,4](圖1(a))；第二類為革蘭氏陽性菌為主的肽介導型群體感應，常利用修飾后的特異性寡肽(AIP)作為信號分子進行QS調控，其中AIP不具有直接跨膜的能力，需通過ABC轉運系統(ATP-binding cassette)實現胞外轉移并在環境中發揮作用(圖1(b))；第三類為革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌共有的種間LuxS/AI-2型群體感應，利用信號分子AI-2進行信息交流[5](圖1(c))；第四類是在黃色粘球菌(Myxococcusxanthus)中發現的一種特殊類型群體感應[6-7]。

當前，國內外大量研究發現能在變質食品中檢測到QS信號分子，證實了QS系統通過調控微生物生理代謝與酶系活性參與了食品腐敗過程[8-11]。因此，探究QS系統與食品腐敗之間的關系并揭示其作用機制對開發食品防腐保鮮新方法具有重要意義?！?br>