《Food Research International》：Current knowledge on the VBNC and other dormant state of microorganisms in food safety: How to distinguish them?
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•探讨VBNC细胞的出现对保障食品微生物安全具有重要意义。•本综述梳理了20世纪80年代至2020年代间关于食源性微生物VBNC状态的研究进展。•文中分析了如何区分VBNC状态与其他休眠状态（尤其是持久型细胞）。•明确了VBNC状态的独特特征、诱导机制、复苏方式以及检测方法等。•
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探讨VBNC细胞的出现对保障食品微生物安全具有重要意义。
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本综述梳理了20世纪80年代至2020年代间关于食源性微生物VBNC状态的研究进展。
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文中分析了如何区分VBNC状态与其他休眠状态（尤其是持久型细胞）。
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明确了VBNC状态的独特特征、诱导机制、复苏方式以及检测方法等。
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该综述有助于理解微生物的存活策略、培养能力及活性情况。
引言
由于微生物天然难以培养，研究人员一直在探索合适的培养方法，以便将尽可能多的微生物物种从无法培养的状态转化为可培养状态。几个世纪以来对微生物的研究都凸显出培养方法的重要性——它是微生物学家判断是否存在活体微生物的关键手段，有助于区分不同菌株、促进特定物种增殖、实现微生物鉴定及细胞特性分析。在食品微生物学领域，基于培养的方法更是识别食源性微生物并判定食品质量的标准“金标准”。由于培养方法是食品微生物安全领域的核心研究方法，因此各类食品安全检测标准大多都以该方法为基础，不同食品类型和微生物种类的检测标准也存在差异。由此可见，培养能力是微生物的重要特性，对食品安全而言尤为关键。然而，那些无法培养但仍具有生命活力的微生物细胞的存在，却成了一个亟待解决的问题。在很多情况下，微生物学家所研究的正是VBNC细胞，这类细胞要么是因为目前缺乏合适的培养方法而无法培养，要么是因为原本可培养的细胞失去了培养能力。这里所说的无法培养的细胞，指的是那些尚未在实验室环境中成功培养的细胞（更准确地说应是“暂未培养成功”的细胞），它们在适宜条件下或许能够生长分裂，但由于缺乏某些必需因子，无法在现有的实验室培养基上生长。不过，那些无法培养但仍具有生命活力的微生物细胞的存在，依然是个重大问题。
由于大多数常规微生物检测方法都基于培养技术，菌落的形成情况——包括菌落的数量、形状和类型——会直接影响检测结果。作为可培养（阳性结果）与死亡（阴性结果）之间的重要过渡状态，VBNC状态在食品安全领域极为重要且不可避免，但往往被低估，甚至存在争议。近期，“‘存活但无法培养的细胞’是否属于死亡细胞”“死亡的程度到底如何？存活但无法培养的细胞与持久型细胞有何区别”“对于‘存活但无法培养的细胞’，我们所说的‘活性’具体指什么？”等争论，反映出食品中VBNC细胞与持久型细胞之间的混淆问题，也显示出微生物的VBNC状态引发了微生物学家们的极大关注（Kim等人，2018；Kirschner等人，2021；Mu等人，2021；Song和Wood，2021a、2021b、2021c）。遗憾的是，许多食品微生物学家在研究微生物的VBNC状态时采用了错误的实验方法。由于不同领域使用不同的术语，环境、食品和临床场景中微生物VBNC状态的研究也存在诸多差异，而这一问题对食品微生物安全而言至关重要。
通过深入分析20世纪80年代至2020年代间的VBNC相关研究，本综述聚焦于食源性微生物的VBNC状态，旨在全面梳理VBNC状态的发展历史，区分VBNC细胞与其他休眠细胞（尤其是持久型细胞），并从独特特征、诱导条件、潜在危害、研究方法、检测手段以及安全控制等方面进一步明确VBNC状态的相关内容。
章节概要
20世纪80年代VBNC术语的提出
四十多年前，即1982年，Xu和Colwell首次发现大量无法培养的大肠杆菌和霍乱弧菌细胞仍然具有活性，能够引发感染暴发，并且在适当条件下可以恢复生长并分裂（H. S. Xu等人，1982）。1985年，人们首次提出了“存活但无法培养”（VBNC）这一术语来描述这类细胞（Colwell等人，1985）。这里的“活性”指的是
持久型细胞的历史
与VBNC不同，“持久型细胞”这一术语被生物学家广泛使用，既可用于非微生物细胞，也可用于微生物细胞。在非微生物领域，癌症中的持久型细胞是一个研究热点，这类细胞对药物治疗具有抗性，能够存活下来，是导致治疗失败的主要原因之一（Kalkavan等人，2022；Rodriguez等人，2022；Shen等人，2020）。此外，多种类型的细胞中也存在非微生物持久型细胞的报道
VBNC细胞的鉴定
目前我们已经总结了VBNC细胞的一些独特特征，具体如下。
（1）失去培养能力。
指的是原本具有培养能力的细胞，其培养能力逐渐下降，最终完全丧失。具体而言，VBNC细胞最初具备培养能力，能够在常规微生物培养基上增殖，但最终会失去培养能力，无法在相同的培养条件下继续增殖（如培养基中的营养浓度、pH值、培养温度等）
食品中的VBNC
尽管目前已有数百项关于VBNC状态的研究，但其中只有少数与实际食品系统相关。为解决这一问题，针对VBNC相关研究，有几点至关重要的问题需要探讨，包括“如何准确鉴定VBNC细胞”“微生物形成VBNC状态的能力”“该状态与食品加工过程的关系”“食品中VBNC细胞带来的风险”“是否有直接证据表明VBNC细胞是致病因子”“如何预防
未来展望
就未来研究方向而言，我们需要重点开展以下几方面的深入研究：1）有必要通过原位实验直接验证VBNC状态的存在，并探究其内在特征。从环境、食品和临床样本中采集的样本更适于VBNC状态的检测以及后续的表型和基因特征分析。2）为了便于开展原位实验，需要开发更直接、快速、准确、低成本且灵敏度更高的检测方法
总结
作为地球上最早出现的生命形式，微生物已经存在了约40亿年，据估计，微生物物种的数量在1011到1012之间，其中仅有约104种已被成功培养（Locey & Lennon，2016）。自VBNC状态首次被发现至今仅40年左右，目前已有超过100种微生物被证实存在这种状态。鉴于微生物的多样性极高，微生物学家们使用不同术语来描述类似现象也就不足为奇了，而且
CRediT作者贡献说明
刘俊岩：文献综述与编辑、初稿撰写、研究实施、资金获取、概念构思。陈功义：文献综述与编辑、结果验证、软件应用。胡红华：文献综述与编辑、研究指导。邓阳：文献综述与编辑、研究指导。赵峰：文献综述与编辑、研究指导。赵西红：文献综述与编辑、研究指导。Marsili Enrico：文献综述与编辑、研究指导。徐振波：文献综述与编辑、文章撰写
未引用参考文献
Ayrapetyan和Oliver，2016
Cheng等人，2023
Cheng等人，2023
Dolezalova和Lukes，2015
Liu和Mustapha，2014
Magajna和Schraft，2015
Olszewska和Bia?obrzewski，2019
《美国国家科学院院刊》，无出版年份
Roszak和Colwell，1987
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关联或个人关系。
致谢
本研究得到了广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金（编号：2024A1515010128）和国家自然科学基金（编号：32472465）的支持。
刘俊岩|陈功义|胡红华|邓阳|赵峰|赵西红|Marsili Enrico|徐振波
