壳聚糖与羧甲基壳聚糖纳米载体增强芒果籽提取物稳定性及抗菌活性以改善草莓采后品质

本研究针对草莓采后易腐烂问题，创新性地将芒果籽提取物(MSE)与壳聚糖(CS)和羧甲基壳聚糖(CCS)纳米载体结合，开发出具有优异抗氧化和抗菌性能的可食用涂层。通过动态光散射(DLS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征纳米颗粒特性，ABTS/DPPH法评估抗氧化活性，抑菌实验验证其对金黄色葡萄球菌(S. aureus)、大肠杆菌(E. coli)和白色念珠菌(C. albicans)的抑制效果。21天冷藏实验表明，CCS LM涂层草莓失重率仅5.7%，微生物计数降低1.2-1.3 log10 CFU/g，显著延长货架期。该研究为天然防腐剂在生鲜食品保鲜中的应用提供了可持续解决方案。

　　

草莓因其柔软多汁的特性和丰富的营养价值备受青睐，但极高的含水量和代谢活性使其成为最易腐败的水果之一。采后贮藏期间，水分流失、微生物污染和酶促褐变等问题导致草莓在短短几天内就会失去商品价值。传统合成防腐剂存在安全隐患，而普通植物提取物又面临稳定性差、作用时间短的瓶颈。如何通过绿色技术延长草莓保鲜期，已成为食品科学领域的重要课题。

在这项发表于《Scientific Reports》的研究中，Eman S. El-Ashaal团队独辟蹊径，将农业废弃物芒果籽中的活性成分与生物可降解的纳米材料相结合。研究人员采用离子凝胶法制备壳聚糖(CS)和羧甲基壳聚糖(CCS)纳米颗粒，通过动态光散射和zeta电位分析验证其稳定性；利用ABTS/DPPH自由基清除实验评价抗氧化能力；采用肉汤稀释法和活/死细胞染色检测抗菌效果；最后通过21天冷藏实验系统评估涂层对草莓理化指标和微生物群落的影响。

表征分析揭示纳米载体优势

通过DLS测定，负载MSE的CCS纳米颗粒(CCS LM)平均粒径为91.3 nm，zeta电位达+41.9 mV，表明其具有优异的分散稳定性。FTIR光谱显示，芒果籽提取物中的酚类物质与纳米载体通过氢键和静电作用形成稳定复合物。

抗氧化性能显著提升

CCS LM在ABTS和DPPH实验中分别表现出95%和92.55%的清除率，IC₅₀值低至4.65μg Trolox/ml。60天稳定性实验显示，CCS LM在4°C下保留了78.5%的酚类物质，显著优于游离MSE。

抗菌效果突破性进展

在800μg/mL浓度下，CCS LM对S. aureus和E. coli的抑制率分别达81.51%和75.29%。共聚焦显微镜显示，经CCS LM处理的细菌存活率仅22.56%，细胞膜完整性被显著破坏。

草莓保鲜效果卓越

冷藏21天后，CCS LM涂层草莓表现出：

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  失重率仅5.7%（对照组18.06%）

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  可滴定酸度保留73.53%（对照组25.89%）

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  细菌总数降低1.2 log₁₀ CFU/g

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  花青素含量保持91.14%，色泽鲜艳度显著优于对照组

这项研究开创性地将农业副产品转化为高附加值纳米材料，解决了天然活性成分稳定性差的技术难题。CCS LM涂层通过双重机制发挥作用：纳米载体形成的气体屏障调节果实微环境，而芒果籽多酚则持续释放抗氧化和抗菌成分。该技术不仅将草莓货架期延长2-3倍，还为减少食品浪费、发展循环经济提供了范例。研究团队指出，这种"农业废弃物-纳米技术-食品保鲜"的闭环设计，符合全球对清洁标签和可持续包装的迫切需求，具有广阔的产业化前景。