2025年10月，北京工商大学刘慧琳教授在国际期刊Trends in Food Science & Technology（Q1，IF: 15.4）发表题为“Aromatic short peptides: from self-assembled architectures to fluorescent sensing applications in food safety”的综述性文章。

背景：

近年来，食品安全已成为全球重点关注的问题。食品供应链复杂度不断提升，加之环境污染加剧，使得快速、可靠检测食品添加剂、重金属离子及农药残留的需求日益迫切。然而，传统分析技术在满足快速、准确的现场筛查需求方面常显不足。在此背景下，基于自组装纳米材料的荧光传感器因其高灵敏度、快速响应能力及独特的可视化检测特性，受到了越来越多的关注。

研究范围与方法：

本综述聚焦芳香短肽的自组装行为与荧光特性，重点探讨其在荧光自组装体系中的作用。综述总结了芳香短肽在农药残留、食品添加剂及重金属离子检测中的实际应用，分析了其作为传感材料的适配机制，并对芳香短肽荧光自组装体的未来发展前景进行了探讨。

主要发现与结论：

芳香短肽的自组装主要由协同非共价相互作用驱动，其中π-π堆积在纳米纤维、水凝胶等纳米结构的形成过程中发挥关键作用。金属离子（如 Zn²⁺、Cu²⁺）可通过配位作用动态调节荧光强度，而发色团-肽偶联则为自组装过程提供了额外调控途径。凭借固有的发光特性与优异的生物相容性，芳香短肽自组装体作为新型食品安全传感平台展现出巨大潜力。

创新：

自组装芳香短肽纳米材料的分类；

以π-π堆积和氢键为主导的自组装机制；

芳香肽组装体的荧光调控策略；

      荧光芳香短肽材料在食品安全分析中的最新应用进展。

图文赏析：

图 1（Fig. 1）（A）过去二十年芳香短肽相关出版物数量。（B）芳香短肽纳米材料发展时间线。（C）过去 25 年 Web of Science 核心合集中 50 篇关于芳香短肽与荧光检测的文献计量网络分析

图 2（Fig. 2）基于结构的自组装芳香短肽分类（Bhunia et al., 2023）。

图 3（Fig. 3）（A）芳香短肽自组装分子机制示意图（C. Zhu, Chen, et al., 2024）。（B）色氨酸 - 苯丙氨酸通过 π-π 相互作用（红色虚线）驱动形成的自组装三肽纳米颗粒（Fan et al., 2016）。（C）在 π-π 堆积与氢键驱动下，FF 四肽发生聚集并为纳米纤维的初始生长奠定基础（Wang et al., 2016）。（D）5 mM Ag₉-NC/70 mM DD-5 水凝胶的自组装相行为（Wang et al., 2022）。

图 4（Fig. 4）（A）组氨酸残基周围的氢键网络（Nanda & Schmiedekamp, 2008）。（B）水溶液中氢键诱导 FF 自组装形成纳米纤维、纳米棒与纳米管。（C）FF 与 FFF 通过结构变化导致荧光特性改变（Xiong et al., 2021）。（D）TPE-FF 的二级结构随 FF 中 L - 苯丙氨酸单元间二面角（α-β）变化的转变（Biswas et al., 2025）。（E）340-380 nm 激发下 FF 管状纳米阵列的蓝色荧光发射（Tao et al., 2017）。（F）玻璃基底上 WYp（右）与 WFp（左）二肽的光学显微镜图像（Mouli et al., 2023）。（G）酸性、中性与碱性条件下 FF 肽组装形成不同纳米结构的横截面示意图（Wang et al., 2023）。

图 5（Fig. 5）（A）Zn²⁺增强环二肽荧光（Tao et al., 2018）。（B）未结合 Zn²⁺（左）与结合 Zn²⁺（右）的组氨酸环二肽荧光光谱；插图：紫外光（365 nm）下的环二肽溶液（Tao et al., 2020）。（C）HeLa 细胞活细胞成像：未处理（左）、50 μg/mL 组氨酸衍生氮掺杂碳量子点（His-CQD）处理（中）、50 μg/mL 锌掺杂组氨酸衍生氮掺杂碳量子点（Zn-NCDs）处理 24 小时（右）（Kumar et al., 2024）。（D）芳香氨基酸组装体对不同金属离子的荧光响应（Bagchi et al., 2021）。（E）用于多色生物成像的荧光可调 Schiff 碱基阳离子二苯丙氨酸肽纳米颗粒示意图（Li, Liu, et al., 2019）。（F）Py-FF 与 Nap-FF 的自组装机制（Ghosh et al., 2021）。（G）偶氮苯结合螺旋 β- 肽通过自组装产生特殊红色荧光（Zhang et al., 2024）。

图 6（Fig. 6）（A）用于检测磺胺甲噁唑（SMZ）的 Eu-PMP 系统（Yan et al., 2024）。（B）A1 与 A2 以 1:1 比例共组装的机制（Roy et al., 2020）。（C）金纳米颗粒（AuNP）与 BFHC 纳米颗粒（BFHC NP）的偶联（左）及传感器对过氧化氢的响应（右）（X. Zhu, Chen, et al., 2024）。（D）用于选择性识别和去除乳制品中 Nε- 羧甲基赖氨酸（CML）的 r-SAPDs@IMNs 制备过程（Yuan, He, et al., 2023）。（E）金属阳离子诱导吡啶 - 肽复合物形成水凝胶用于新鲜度检测（Fortunato & Mba, 2021）

通讯作者：
刘慧琳：北京工商大学食品与健康学院教授，博士生导师。获国家自然科学基金优秀青年科学基金项目，现任北京工商大学食品与健康学院副院长，中国自然资源学会食物资源专业委员会副主任委员

主要研究领域：食品安全快速检测；食品安全控制。