改性海藻酸钙薄膜：合成、表征及其抗菌和抗氧化性能

《Packaging Technology and Science》：Modified Ca-Alginate Films: Synthesis, Characterization, Antibacterial and Antioxidant Activity

本研究通过将氨苄西林（AMP）、鞣酸（TA）和硝酸银（AgNO?）复合至Ca-alginate薄膜中，增强了其抗菌和抗氧化性能。实验表明，改性薄膜的DPPH自由基抑制率达60.84%，总酚含量53.16 mg/mL，对金黄色葡萄球菌（抑菌圈29.33±1.15 mm）和枯草芽孢杆菌（20.66±3.78 mm）具有显著抑制作用，抗菌机理源于AMP的抗生素作用和银离子的广谱抑菌效果，而TA的酚羟基结构则增强了抗氧化能力。

　　

摘要

基于海藻酸盐的生物聚合物因其生物相容性、可生物降解性和易于功能化而受到广泛关注，使其成为生物医学和包装应用的理想候选材料。然而，增强其抗菌和抗氧化性能仍然是扩大其实际应用范围的关键研究方向。本研究旨在开发并评估添加了生物活性剂的功能性钙海藻酸盐薄膜在抗菌和抗氧化方面的应用效果。通过使用氨苄西林（AMP）、单宁酸（TA）和硝酸银（AgNO?）对钙海藻酸盐（Ca-alginate）薄膜进行了合成和改性。测试了其对大肠杆菌（Escherichia coli）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的抗菌活性，并通过DPPH自由基清除能力和总酚含量来评估其抗氧化活性。具有双重抗氧化和抗菌性能的多功能生物聚合物薄膜在食品保鲜和伤口愈合应用中具有重要意义。在本研究中，钙海藻酸盐薄膜通过添加单宁酸、氨苄西林和银纳米颗粒进行了功能化处理，以提高其生物活性。功能化薄膜表现出优异的抗氧化性能，DPPH自由基抑制率达到60.84%，总酚含量为53.16 mg/mL。此外，钙海藻酸盐-氨苄西林薄膜显示出强烈的抗菌活性：对金黄色葡萄球菌的抑菌圈为29.33 ± 1.15 mm，对枯草芽孢杆菌的抑菌圈为20.66 ± 3.78 mm，对大肠杆菌的抑菌圈为15.33 ± 1.52 mm。这些增强效果可归因于单宁酸的酚基团、氨苄西林的抗生素特性以及海藻酸盐基质中银离子的抗菌作用之间的协同效应。这些发现突显了将多种成分整合到钙海藻酸盐薄膜中以实现复合功能的新颖性，进一步证明了它们作为可持续材料在活性食品包装和生物医学伤口敷料应用中的巨大潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。