中國熱科院在芒果用多醣基抗菌塗膜保鮮新材料領域取得重要進展

　　近日，中國熱科院南亞所在芒果抗菌塗膜保鮮新材料創制方面取得重要進展。該研究成果從塗膜保鮮新材料的合成、抗菌活性分析、芒果保鮮應用效果評價及材料抗菌保鮮機理等方面，系統全面的闡述了抗菌塗膜材料對芒果保鮮的作用效果和作用機制。該研究對芒果採後貯藏、運輸、售賣等過程中實現綠色、長效和安全保鮮效果具有重要理論指導意義，也為新型保鮮材料的開發與應用提供了理論基礎和技術支撐。

　　芒果（Mango）是一種重要的熱帶和亞熱帶水果。然而，芒果往往成熟於高溫高濕季節，採後易受炭疽病等系列病菌的影響，加速了芒果的腐爛，導致芒果保鮮週期較短，採後果實品質受到影響。鑑於冷藏、化學保鮮劑等傳統保鮮手段的局限性，研究團隊基於前期的研究基礎，在分析了芒果腐爛的成因後，從材料的抗菌作用機制入手，通過將具有廣譜抗菌活性的小分子季鏻鹽（QP）和植物源水楊酸（SA）接枝到具有良好生物相容性、可降解性和成膜性的殼聚醣分子（CS）骨架上，合成了一種具有協同抗菌作用的雙改性殼聚醣基抗菌塗膜材料（CS-QP-SA），顯著提高了殼聚醣材料的抗菌性和水溶性。CS-QP-SA材料利用了季鏻鹽的正電性能夠與致病菌細胞膜（帶負電）的表面發生靜電吸附作用，從而通過影響致病菌細胞的代謝達到殺滅病菌的抗菌機制。同時還利用了水楊酸的酚羥基破壞病菌細胞的結構，導致病菌細胞質等外洩而殺滅病菌的抗菌機制。此外，CS-QP-SA塗膜保鮮新材料的優勢之一在於通過將芒果浸泡在調配好的抗菌劑溶液，在芒果表面形成一層透氣的生物基抗菌膜，該生物膜既能調控果實的呼吸強度，又能殺滅果實表面的有害病菌，還能有效抵制環境中有害病菌對果實的侵染，很好的發揮了水果保鮮作用；優勢之二在於該材料可溶於水，果實經過水浸泡可以清洗掉表面的塗膜，且不影響後期的食用，塗膜保鮮材料綠色安全。研究結果表明，經過CS-QP-SA塗膜保鮮材料處理的芒果貯藏20天后，腐爛率降低了38%，Vc平均含量減少了67%的消耗，有效降低了果實腐爛率，保證了芒果品質，實現了安全高效的保鮮作用效果。

　　相關成果以題為“Synergistic antibacterial activity of chitosan modified by double antibacterial agents as coating material for fruits preservation”發表在國際TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(JCR分區Q1, IF=8.025)。中國熱科院南亞所聯合培養研究生阮湘梅和李普旺研究員為該論文的共同第一作者，中國熱科院南亞所王超助理研究員和楊子明副研究員為該論文共同通訊作者。該研究得到了海南省自然科學基金、海南省重點研發計劃、廣東省自然科學基金和中國熱帶農業科學院基本科研業務費等項目的資助。【延伸閱讀】- 智慧及永續的抗菌包裝材

資料來源

• 中國熱帶農業科學院 南亞熱帶作物研究所