近日，中国热科院南亚所在芒果抗菌涂膜保鲜新材料创制方面取得重要进展。该研究成果从涂膜保鲜新材料的合成、抗菌活性分析、芒果保鲜应用效果评价及材料抗菌保鲜机理等方面，系统全面的阐述了抗菌涂膜材料对芒果保鲜的作用效果和作用机制。该研究对芒果采后贮藏、运输、售卖等过程中实现绿色、长效和安全保鲜效果具有重要理论指导意义，也为新型保鲜材料的开发与应用提供了理论基础和技术支撑。
芒果（Mango）是一种重要的热带和亚热带水果。然而，芒果往往成熟于高温高湿季节，采后易受炭疽病等系列病菌的影响，加速了芒果的腐烂，导致芒果保鲜周期较短，采后果实品质受到影响。鉴于冷藏、化学保鲜剂等传统保鲜手段的局限性，研究团队基于前期的研究基础，在分析了芒果腐烂的成因后，从材料的抗菌作用机制入手，通过将具有广谱抗菌活性的小分子季鏻盐（QP）和植物源水杨酸（SA）接枝到具有良好生物相容性、可降解性和成膜性的壳聚糖分子（CS）骨架上，合成了一种具有协同抗菌作用的双改性壳聚糖基抗菌涂膜材料（CS-QP-SA），显著提高了壳聚糖材料的抗菌性和水溶性。CS-QP-SA材料利用了季鏻盐的正电性能够与致病菌细胞膜（带负电）的表面发生静电吸附作用，从而通过影响致病菌细胞的代谢达到杀灭病菌的抗菌机制。同时还利用了水杨酸的酚羟基破坏病菌细胞的结构，导致病菌细胞质等外泄而杀灭病菌的抗菌机制。此外，CS-QP-SA涂膜保鲜新材料的优势之一在于通过将芒果浸泡在调配好的抗菌剂溶液，在芒果表面形成一层透气的生物基抗菌膜，该生物膜既能调控果实的呼吸强度，又能杀灭果实表面的有害病菌，还能有效抵制环境中有害病菌对果实的侵染，很好的发挥了水果保鲜作用；优势之二在于该材料可溶于水，果实经过水浸泡可以清洗掉表面的涂膜，且不影响后期的食用，涂膜保鲜材料绿色安全。研究结果表明，经过CS-QP-SA涂膜保鲜材料处理的芒果贮藏20天后，腐烂率降低了38%，Vc平均含量减少了67%的消耗，有效降低了果实腐烂率，保证了芒果品质，实现了安全高效的保鲜作用效果。
CS-QP-SA涂膜保鲜新材料的合成及芒果涂膜示意图
CS-QP-SA涂膜保鲜新材料的反应机理、抗菌活性及芒果保鲜应用
相关成果以题为“Synergistic antibacterial activity of chitosan modified by double antibacterial agents as coating material for fruits preservation”发表在国际TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(JCR分区Q1, IF=8.025)。中国热科院南亚所联合培养研究生阮湘梅和李普旺研究员为该论文的共同第一作者，中国热科院南亚所王超助理研究员和杨子明副研究员为该论文共同通讯作者。该研究得到了海南省自然科学基金、海南省重点研发计划、广东省自然科学基金和中国热带农业科学院基本科研业务费等项目的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.084
近日，中国热科院南亚所在芒果抗菌涂膜保鲜新材料创制方面取得重要进展。该研究成果从涂膜保鲜新材料的合成、抗菌活性分析、芒果保鲜应用效果评价及材料抗菌保鲜机理等方面，系统全面的阐述了抗菌涂膜材料对芒果保鲜的作用效果和作用机制。该研究对芒果采后贮藏、运输、售卖等过程中实现绿色、长效和安全保鲜效果具有重要理论指导意义，也为新型保鲜材料的开发与应用提供了理论基础和技术支撑。
芒果（Mango）是一种重要的热带和亚热带水果。然而，芒果往往成熟于高温高湿季节，采后易受炭疽病等系列病菌的影响，加速了芒果的腐烂，导致芒果保鲜周期较短，采后果实品质受到影响。鉴于冷藏、化学保鲜剂等传统保鲜手段的局限性，研究团队基于前期的研究基础，在分析了芒果腐烂的成因后，从材料的抗菌作用机制入手，通过将具有广谱抗菌活性的小分子季鏻盐（QP）和植物源水杨酸（SA）接枝到具有良好生物相容性、可降解性和成膜性的壳聚糖分子（CS）骨架上，合成了一种具有协同抗菌作用的双改性壳聚糖基抗菌涂膜材料（CS-QP-SA），显著提高了壳聚糖材料的抗菌性和水溶性。CS-QP-SA材料利用了季鏻盐的正电性能够与致病菌细胞膜（带负电）的表面发生静电吸附作用，从而通过影响致病菌细胞的代谢达到杀灭病菌的抗菌机制。同时还利用了水杨酸的酚羟基破坏病菌细胞的结构，导致病菌细胞质等外泄而杀灭病菌的抗菌机制。此外，CS-QP-SA涂膜保鲜新材料的优势之一在于通过将芒果浸泡在调配好的抗菌剂溶液，在芒果表面形成一层透气的生物基抗菌膜，该生物膜既能调控果实的呼吸强度，又能杀灭果实表面的有害病菌，还能有效抵制环境中有害病菌对果实的侵染，很好的发挥了水果保鲜作用；优势之二在于该材料可溶于水，果实经过水浸泡可以清洗掉表面的涂膜，且不影响后期的食用，涂膜保鲜材料绿色安全。研究结果表明，经过CS-QP-SA涂膜保鲜材料处理的芒果贮藏20天后，腐烂率降低了38%，Vc平均含量减少了67%的消耗，有效降低了果实腐烂率，保证了芒果品质，实现了安全高效的保鲜作用效果。
CS-QP-SA涂膜保鲜新材料的合成及芒果涂膜示意图
CS-QP-SA涂膜保鲜新材料的反应机理、抗菌活性及芒果保鲜应用
相关成果以题为“Synergistic antibacterial activity of chitosan modified by double antibacterial agents as coating material for fruits preservation”发表在国际TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(JCR分区Q1, IF=8.025)。中国热科院南亚所联合培养研究生阮湘梅和李普旺研究员为该论文的共同第一作者，中国热科院南亚所王超助理研究员和杨子明副研究员为该论文共同通讯作者。该研究得到了海南省自然科学基金、海南省重点研发计划、广东省自然科学基金和中国热带农业科学院基本科研业务费等项目的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.084