壳聚糖-花椒多酚纳米颗粒（CS-ZBP-NPs）的协同抗氧化-抗菌性能及多酚释放动力学研究

本研究成功开发了一种基于离子凝胶法制备的壳聚糖-花椒多酚纳米颗粒（CS-ZBP-NPs），通过UV-Vis、FTIR、XRD和XPS证实了壳聚糖与多酚的共价结合。该纳米颗粒具有均匀的球形结构和pH响应性释放特性，在酸性条件下实现多酚的持续释放。功能实验表明，CS-ZBP-NPs表现出卓越的抗氧化活性（0.5 mg/mL时DPPH清除率达90.35%）、显著抑制脂质氧化（MDA生成降低47.6%）和蛋白质氧化（羰基含量减少52.32%），并对常见食源性病原体具有广谱抗菌性（对荧光假单胞菌MIC低至156.25 μg/mL）。其增强性能归因于壳聚糖与花椒多酚的共价键和氢键协同作用，为开发天然食品保鲜材料提供了新策略。

　　

Highlight

Materials, chemicals, and reagents

壳聚糖（CS，脱乙酰度95%）和采自中国四川汉源县（地理标志保护核心区，坐标29.35° N, 102.66° E，海拔1050米）的“汉源花椒”干燥果皮为本研究主要材料。植物材料依据形态特征完成鉴定。实验所用分析级化学品包括2,2-二苯基-1-苦基肼（DPPH）、2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（ABTS）等。

ZBP composition analysis

采用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）结合双电离模式（ESI+和ESI-）对花椒多酚提取物进行非靶向代谢组学分析。共鉴定出15种酚类化合物（见表2），其中黄酮类占比超过80%。槲皮素-4′-O-葡萄糖苷（31.63%）为最主要成分，其他显著存在的黄酮苷包括……（此处省略具体名称）。

Conclusion

本研究通过简便且可规模化生产的离子凝胶法，成功合成双功能壳聚糖-花椒多酚纳米颗粒（CS-ZBP-NPs）。综合运用紫外可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）验证了纳米颗粒基质内共价交联的形成。值得注意的是，花椒多酚的引入显著增强了纳米颗粒的热稳定性，并赋予其pH响应性释放行为。功能评估证实CS-ZBP-NPs具有卓越的抗氧化能力（DPPH和ABTS自由基清除率）和广谱抗菌活性（针对革兰氏阴性菌如大肠杆菌E. coli、荧光假单胞菌P. fluorescens和革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌S. aureus、枯草芽孢杆菌B. subtilis）。这些特性使其成为一种极具潜力的生物活性纳米材料，可同时应对食品氧化变质和微生物污染问题，为开发高效、天然的食品保鲜系统提供了新思路。