壳聚糖-百里香提取物复合涂层对苹果采后病原菌的协同抑制效应及保鲜机制研究

为解决化学防腐剂的安全性问题，研究人员开展植物提取物联合壳聚糖(Ch)涂层抑制苹果采后病原菌的研究。结果显示百里香提取物(Ex)对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)的MIC低至0.39 μg/mL，与Ch联用后抗菌活性倍增，使苹果腐烂抑制率达80%，为天然防腐剂开发提供新策略。

　　

苹果作为全球消费量最大的水果之一，其采后损失高达30%，主要归因于青霉病(P. expansum)等病原菌侵染。传统化学杀菌剂存在致癌风险，而单一生物防腐剂效果有限。伊斯法罕医科大学(Isfahan University of Medical Sciences)的研究团队创新性地将七种植物提取物与壳聚糖(Chitosan, Ch)结合，发现百里香(Zataria multiflora Boiss)提取物(Ex)与Ch的协同作用可突破天然防腐剂效率瓶颈。该成果发表于《Food Chemistry: X》，为开发绿色保鲜技术提供了重要依据。

研究采用微量稀释法测定MIC/MBC，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析分子相互作用，结合场发射扫描电镜(FE-SEM)观察纳米颗粒形貌，并建立苹果伤口接种模型评估21天贮藏期的抑菌效果。感官评价采用9分制量表，同时监测pH、总可溶性固形物(TSS)和色泽参数(Lab^*)等理化指标。

3.1 抗菌与抗真菌实验
百里香提取物对所有测试菌株展现出广谱抑制性，对S. aureus和P. expansum的MIC均为0.39 μg/mL。与Ch复合后，MIC进一步降至0.19 μg/mL，证实存在显著协同效应(p<0.05)。

3.2 FTIR分析
3426 cm^-1处-OH/-NH₂特征峰位移表明Ch与Ex通过氢键结合，1603 cm^-1处酰胺II带变化证实物理相互作用，为控释机制提供结构基础。

3.4 理化分析
Ch+Ex组苹果病变直径在第21天仅25.5 mm，显著低于对照组的95.5 mm(p<0.05)。TSS保留率提高15%，L^*值(亮度)维持21.7，延缓了褐变进程。DPPH自由基清除率在200 mg/L浓度下达90.6%，封装后仍保持84.7%。

该研究证实Ch+Ex复合体系能通过三重机制发挥作用：物理屏障作用(Ch)、化学抑菌(Ex酚类物质)和抗氧化协同。特别值得注意的是，Ex的加入使青霉病抑制率提升至80%，且不影响果实风味评分(贮藏21天仍达5.0分)。这种"绿色纳米涂层"技术为替代化学杀菌剂提供了可行方案，其控释特性对延长果蔬货架期具有重要应用价值。