基于大分子互作的多糖复合策略：甘露糖蛋白与海藻酸钠协同防控葡萄采后灰霉病

为解决葡萄采后因灰霉病（Botrytis cinerea）导致的严重损失问题，研究人员开发了一种由甘露糖蛋白（MPs）与海藻酸钠（SA）构建的双分子互穿网络涂层。该涂层通过氢键作用形成缠结结构，靶向结合病原菌β-微管蛋白，抑制菌丝生长与孢子释放，同时维持果实品质。研究为生物质资源高值化利用及绿色保鲜技术提供了新思路。

　　

葡萄因其风味与营养价值备受青睐，但采后易受灰霉病（Botrytis cinerea）侵袭，传统化学杀菌剂存在环境与健康风险。中国农业科学院等机构的研究人员创新性地利用酵母细胞壁成分甘露糖蛋白（Mannoproteins, MPs）与天然多糖海藻酸钠（Sodium alginate, SA），构建了一种兼具抗菌与保鲜功能的双分子互穿网络涂层。

研究通过体外抑菌实验发现，SA-MPs复合物能显著抑制灰霉菌丝生长，结合分子对接技术证实其作用靶点为病原菌的β-微管蛋白（β-tubulin），干扰菌体发育。核磁共振（NMR）和红外光谱（FTIR）分析显示，SA与MPs通过氢键形成稳定缠结结构，在葡萄表面形成物理屏障。贮藏实验表明，该涂层可延缓果实衰老，维持硬度和水分，降低病斑发生率。

关键实验技术

1. 从拉赫曼氏酵母（Lachancea thermotolerans）A38中提取MPs（保藏号CGMCC NO. 21713）
2. 体外抑菌实验评估SA-MPs对灰霉菌的抑制效果
3. 分子对接模拟SA-MPs与β-微管蛋白的结合位点
4. 多光谱技术（NMR/FTIR）解析复合物分子互作机制

研究结果

1. 体外抑菌活性：SA-MPs处理组灰霉菌落直径较对照组减少42%，孢子释放被完全抑制。
2. 分子机制：SA-MPs通过结合β-微管蛋白的Glu198和Asp179位点，破坏微管聚合。
3. 涂层特性：氢键网络使涂层拉伸强度提升1.8倍，水蒸气透过率降低35%。
4. 保鲜效果：处理组葡萄贮藏21天后腐烂率仅为对照组的1/3，总酚含量保持率提高60%。

结论与意义
该研究首次揭示MPs与SA协同抗灰霉病的分子机制，开发的生物涂层兼具抗菌与保鲜双重功能，为减少化学杀菌剂依赖提供了可持续解决方案。通过生物质资源（MPs）的高值化利用，不仅降低葡萄采后损失，也为其他易腐水果保鲜技术开发提供了新范式。论文发表于《Food Chemistry》，相关技术已申请国家发明专利（2024YFD2100601-2）。