微生物污染仍然是食品腐败的一个持续问题（Snyder, Martin, & Wiedmann, 2024），需要有效的抗菌策略来延长易腐食品的保质期。传统的抗菌方法通常依赖于设计封装结构来维持抗菌剂的释放（Sarkar, Choudhary, Panigrahi, Syed, Sivapratha, & Dhumal, 2017）。然而，这些静态系统往往无法充分捕捉采后供应链不同阶段微生物负荷和代谢活动的动态时空变化。这通常导致抗菌剂释放曲线与实际微生物抑制需求不匹配，从而造成抗菌剂过度使用，进而增加化学残留物积累和病原体抗性发展的风险。相比之下，响应刺激的抗菌系统通过动态的“刺激-释放”功能代表了范式的转变（Brockgreitens & Abbas, 2016）。它们的功能取决于检测和响应特定触发因素的能力，这些触发因素可以根据来源进行分类（Wang et al., 2022）。内源性刺激来自食品产品本身的生理和生化过程，改变其内部微环境（例如，代谢介导的pH值变化、内部顶空湿度和酶分泌）。相反，外源性刺激来自储存环境（例如，环境温度变化、光照）（Du, Sun, Chong, Yang, Zhu, & Wen, 2023）。通过感知这些触发因素，系统可以通过键断裂或结构转变等机制启动靶向抗菌剂的释放（Xu, Huang et al., 2025）。这种响应机制在无刺激条件下保持封装稳定性，防止过早释放，并实现长时间循环。遇到微生物刺激时，系统会激活精确的释放机制。这种复杂的时空控制最大限度地提高了目标部位的抗菌效果，同时显著减少了脱靶效应和资源浪费。
尽管在响应刺激的抗菌包装方面的研究活动日益增多，但现有的综述存在明显局限性。以往的综述经常将响应刺激的抗菌包装与更广泛的活性包装技术（如抗氧化剂或乙烯清除系统）混为一谈（Du, Sun, Chong, Yang, Zhu, & Wen, 2023; Xu, Chen et al., 2025），这掩盖了抗菌特定材料的独特靶向行为。此外，一个关键且经常被忽视的问题是材料兼容性：并非所有为通用活性成分设计的响应刺激结构都适合抗菌剂。一些功能性成分甚至可能产生拮抗效应，损害抗菌性能。例如，己醛作为一种乙烯清除剂，可以与季铵化壳聚糖中的关键抗菌基团反应，显著降低其抗菌活性（Jiang et al., 2024）。虽然早期的综述已经列举了抗菌剂或展示了应用案例研究，但它们往往未能系统地分析控制按需、靶向释放的基本物理化学和生物学机制（Hou, Ma, Wang, & Wang, 2023; Latif et al., 2025）。即使某些机制被涵盖（Zhang, Qin et al., 2025），关于释放机制和刺激类型的讨论也往往是孤立的，未能整合从刺激感知到材料响应和功能性抗菌结果的完整因果路径。因此，为了填补这一知识空白并指导未来的材料设计，建立一个连贯的分析框架至关重要。绘制和阐明整合的“刺激-机制-释放”范式是实现抗菌剂与响应刺激元素之间协调和顺序交互的关键步骤。
为了解决这些差距，我们对2000年至2026年的相关文献进行了针对性回顾，重点关注为抗菌包装设计的响应刺激系统，并特别强调了它们的释放机制。排除了非响应包装和没有靶向抗菌释放的通用活性包装的研究。基于这一有针对性的选择，我们建立了一个统一的“刺激-机制-释放”框架，明确地将特定刺激信号与其主导的释放机制和抗菌效果联系起来。我们的主要目标是（1）阐明由内源性和外源性刺激触发的基本释放机制；（2）介绍两种创新的多刺激策略：层次化的主辅助系统和顺序触发的级联锁定系统（其中一个刺激解锁对另一个刺激的响应性）。这些方法旨在实现动态的、按需的抗菌释放，并优化协同效果，为下一代智能包装提供理论基础。本文的结构如下：第2节详细介绍了由内源性刺激激活的释放机制，第3节探讨了由外源性物理刺激介导的途径。在第4节中，在理解单一刺激响应的基础上，对多刺激响应系统中的独立调节与协同调节进行了比较分析。在分析这些机制之后，第5节对当前的局限性和主要研究挑战进行了批判性讨论，为第6节提供了总体结论和社区的未来发展方向。
