近日，永利yl23411集团官网邓阳教授课题组在国际权威期刊《Journal of Advanced Research》（中科院一区TOP，IF=13）在线发表题为“Mechanism insights into the regulation of the LuxS/AI-2 quorum sensing system on the formation of viable but nonculturable state in biofilm cells of beer-spoilage Lactiplantibacillus plantarum”的研究论文，揭示了群体感应系统对啤酒腐败乳酸菌形成生物被膜及VBNC状态的调控机制，为建立高效的啤酒腐败菌防控体系提供了科学依据。这是该团队在国家自然科学基金面上项目（32272279）资助下取得的又一重要成果；此前，项目相关成果已在Food Science and Human Wellness（中科院一区TOP，IF=7.4）发表1篇综述（DOI: 10.26599/FSHW.2024.9250337），在核心期刊食品与生物技术学报发表1篇邀稿的研究论文（2023, 42(2):51-57）。

　　乳酸菌是最主要的啤酒腐败菌，在生产中多以生物被膜形式存在，经食品加工环境压力诱导可进入活的不可培养（VBNC）状态，成为不易被发现的安全隐患。加之，目前VBNC研究多局限于浮游细胞，因此亟需深入解析VBNC状态生物被膜的形成机理。团队前期发现，乳酸菌生物被膜形成VBNC状态的速率与细胞密度和群体感应（QS）信号分子AI-2的浓度呈正相关。基于此，本文研究乳酸菌中广泛存在的LuxS/AI-2 QS系统与VBNC生物被膜形成的内在关联。

　　本研究运用比较转录组、蛋白组、染色质免疫共沉淀等技术，明确了LuxS调控VBNC状态生物被膜形成的相关基因及结合位点。结果发现，pgmB、rbsU、rbsD、rbsK、tetM、nrdD和pepC等基因在luxS过表达菌株形成VBNC状态生物被膜过程中表现出显著上调。其中，nrdD和pepC的上调可能通过抑制RNA合成和促进糖异生，有助于细胞进入低代谢状态，帮助生物被膜细胞快速进入VBNC状态；而tetM的显著上调则可能起到保护核糖体的作用，确保细胞维持基本的翻译活动；另外，rbsU、rbsD和rbsK同属rbsUDK操纵子，协同完成核糖的摄取与代谢，最终生成ribose-5-phosphate（R5P），而R5P可用于核苷酸合成，也可通过戊糖磷酸途径（PPP）生成D-Glucose-6-phosphate（G6P），G6P作为糖酵解与PPP的关键中间产物，不仅为细胞提供能量，还可在氧化支路中产生NADPH，缓解苦味酸诱导的氧化胁迫。综上，在VBNC状态生物被膜形成过程中，植物乳植杆菌通过LuxS/AI-2 QS系统开启以rbsUDK为先导，协同能量供应、氧化应激和转录调控等的逆境应对机制，这为从细菌群体角度高效控制啤酒腐败乳酸菌提供了新思路。

　　本论文第一单位为永利yl23411集团官网，研究生李旭晨、魏国庆、王文慧为共同第一作者，邓阳教授为唯一通讯作者。本课题组长期致力于食品微生物胁迫响应、微生物新资源食品挖掘领域的基础和应用研究。近五年，主持国家自然科学基金面上项目和青年基金、国家重点研发计划子课题、科技部外国专家项目、山东省重点研发计划等各类科研项目10项，发表SCI一区论文13篇；获授权国家发明专利5件。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.09.010