近日，大連工業(yè)大學食品學院、海洋食品加工與安全控制全國重點實驗室、國家海洋食品工程技術研究中心那曉康在食品領域期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(Q1，IF:7.7)發(fā)表題為“One-step spraying of protein-anchored chitosan oligosaccharide antimicrobial coating for food preservation"的研究性論文，吳超教授為通訊作者，青年教師那曉康為第一作者。

 

　　研究背景

 

　　生物可降解抗菌薄膜的開發(fā)涉及到各種環(huán)保材料的混合，包括聚合物、脂類、多糖和蛋白質(zhì)。這些原料經(jīng)過合理搭配，以確保兼容性和所需功能性。此外，配方中通常加入多種抗菌劑，以增強薄膜對微生物的抑制功效，這為應對石油基包裝材料帶來的挑戰(zhàn)提供了一種有效的解決方案。雖然采用這種策略在抗菌效果和安全屬性方面具有顯著優(yōu)勢，但由于某些天然抗菌劑所具有得獨特化學性質(zhì)，必須將其錨定到各種生物基材料上，這通常需要復雜的程序才能使包裝材料達到同等的機械強度水平。此外，對于表面粗糙、有溝壑的果蔬，不規(guī)則縫隙的存在使薄膜與表面完美貼合具有挑戰(zhàn)性。

 

　　蛋白質(zhì)間相互作用的合理設計對構建基于蛋白質(zhì)自組裝材料起著重要作用。在適當?shù)牡鞍踪|(zhì)界面上引入某些特定的相互作用，有助于以簡單、有效的方式組裝蛋白質(zhì)。食品添加劑Na2S2O5可作為二硫鍵還原劑，在確保食品安全的前提下，通過水解產(chǎn)生的SO32-破壞BSA分子內(nèi)部二硫鍵。疏水相互作用驅(qū)動解折疊BSA分子的界面組裝。在 BSA展開-聚集過程中，具有優(yōu)異抗菌性能和良好生物安全性的殼寡糖（COS）通過靜電相互作用穩(wěn)定地錨定在BSA@COS涂層中。

 

　　成果介紹

 

　　本研究設計了一種方便、環(huán)保、可噴涂的方法，用于制作可直接附著在食品表面的抗菌涂層，從而最大限度地減少微生物污染。該策略包括操縱BSA，使其在展開-聚集過程中與具有抗菌活性的COS安全結合，在界面上形成一個連貫的網(wǎng)狀蛋白質(zhì)涂層。由此形成的 BSA@COS涂層不僅繼承了COS固有的抗菌活性，而且由于表面富含大量疏水基團和正電荷而進一步增強了抑菌能力。此外，通過簡單的混合和一步噴涂，BSA@COS涂層很容易附著在水果表面，有效防止水果在貯藏過程中過早變質(zhì)。這項研究提出了一種實用的策略，可在運輸和貯藏過程中提高食品保鮮效果，促進食品安全，減少食品浪費。

 

　　作者介紹

 

　　那曉康（第一作者）：大連工業(yè)大學食品學院副教授（校聘），主要研究方向為蛋白質(zhì)資源開發(fā)與利用，包括（1）化學改性誘導的蛋白質(zhì)組裝機制研究；（2）蛋白二維組裝體的設計及功能活性開發(fā)。以第一作者或通訊作者在Nano Today，Materials Today Nano，Chemical Engineering Journal，Biomacromolecules，Journal of Agricultural and Food Chemistry 等雜志發(fā)表SCI論文10篇。

 

　　吳超（通訊作者）：教授，博士生導師，國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者，“興遼英才”青年拔尖人才，大連市科技之星，蘇黎世聯(lián)邦理工學院國家公派訪問學者。主要研究方向為1）食品蛋白質(zhì)資源開發(fā)與利用；2）蛋白質(zhì)可控聚集與界面組裝調(diào)控。主持國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃項目子課題、遼寧省自然科學基金等項目10余項。以第一作者或通訊作者在Nano Taday、Small、Biomacromolecules等雜志發(fā)表SCI收錄論文40余篇。獲遼寧省自然科學學術成果獎三等獎1項、遼寧省研究生教學成果特等獎1項。