南京农业大学黄明教授团队综述肉制品中细菌芽孢控制的研究进展与技术策略演进:萌发机制、新型防控策略及未来展望

 本文摘要 

自1838年首次发现细菌孢子以来，科学研究已证实其对热、干燥、辐射和消毒剂具有极强的抵抗力，这使其成为肉制品加工和保藏中的持续性挑战。尤其是在肉制品丰富的营养和潮湿环境中，孢子极易萌发并产生毒素，导致腐败和食源性疾病。虽然传统的热灭菌方法是主要控制手段，但其高强度处理往往会对肉制品的感官和营养品质造成不可逆的损害。与此同时，肉制品加工环境中广泛存在的芽孢杆菌属和梭菌属孢子，即使在低浓度下也能在适宜条件下复苏并繁殖，给全球肉制品行业带来了巨大的经济损失和食品安全隐患。因此，亟需探索既能有效控制孢子，又能保持产品品质的新型、温和且靶向性强的综合控制策略。

 图文赏析  

图 1 L-丙氨酸诱导的枯草芽孢杆菌孢子萌发机制。问号表示其作用机制仍不明确的分子事件。OM：外膜；GCW：胚细胞壁；IM：内膜；CLE：皮层裂解酶；SASPs：小酸溶性芽孢蛋白。

图 2 产气荚膜梭菌孢子的萌发机制。问号表示其作用机制仍不明确的分子事件。OM：外膜；GCW：胚细胞壁；IM：内膜；CLE：皮层裂解酶；SASPs：小酸溶性芽孢蛋白。

图 3 用于肉制品中细菌孢子控制的温和物理技术概念框架。内圈展示了主要技术，外圈阐述了其应用策略、优势和局限性。

图 4 用于肉制品中靶向抑制孢子的代表性药食同源物质及其生物活性化合物。

 

研究结论 

尽管已有大量研究探讨了孢子萌发诱导、物理灭活以及药食同源物质粗提物的抑制效果，但很少有研究关注使用安全的生物活性化合物进行靶向抑制，或将这几种方法系统地整合到一个统一的策略中。本综述为肉制品中的孢子控制引入了一种系统的“有效萌发-温和灭活-靶向抑制”模式。这种方法在提高微生物安全性的同时，具有降低加工强度、保持产品品质的潜力。然而，要将这一概念转化为实际应用，仍需解决几个关键挑战：

（1）加强对梭菌属孢子萌发的理解。深入理解梭菌属孢子的萌发机制对于设计肉制品中的有效控制策略至关重要。目前，该领域尚未被完全探索，许多关键问题仍有待解答。这些问题的系统性研究将为开发精准、靶向的干预策略提供坚实的理论基础。

（2）为肉类生产设计综合策略流程。萌发剂、温和物理处理和天然化合物分别在控制孢子方面显示出潜力，但很少有研究开发出将这三者整合到肉类加工中的系统性干预策略。未来的工作应侧重于为工业化肉类生产设计一个合适的工艺流程，将萌发、物理灭活和天然化合物结合起来。

（3）靶向控制残留孢子。即使经过多次处理，残留的孢子也可能在有利条件下萌发，导致肉类腐败。因此，未来的研究应侧重于开发专门针对这些存活孢子的精准抑制策略。值得注意的是，分子对接可用于筛选可能与关键萌发靶点结合的天然化合物。此外，与栅栏技术相关的预测微生物学工具可以帮助模拟孢子联合处理条件下的行为，为肉类系统中综合控制策略的合理设计和优化提供支持。

（4）在实际储存和加工条件下评估效果。尽管许多天然生物活性化合物在实验室条件下对孢子出芽和营养体生长表现出优异的抑制效果，但在实际肉类加工中其功能通常会显著降低。因此，未来的研究需要基于上述因素对孢子控制策略进行系统评估。这将促进实验室研究成果向工业应用的转化，确保肉制品中孢子的有效控制。

通讯作者

黄明：南京农业大学食品科技学院教授，博士研究生导师。“黄教授”品牌创始人。研究方向：肉品加工与质量安全控制。

资助基金

本研究得到了国家重点研发计划（项目编号：2024YFD2100405）、山东省重点研发计划（项目编号：2023TZXD035）、泰山产业领军人才工程以及国家现代农业产业技术体系（项目编号：CARS-41-Z）的资助。我们要感谢 BioRender.com 提供的部分绘图素材。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.148648

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