光动力灭活介导的5-氨基乙酰丙酸接枝甲壳素薄膜在鲑鱼保鲜中的应用：抗菌效能与贮藏品质维持机制

本研究针对水产品贮藏过程中微生物污染与品质劣变问题，开发了一种基于光动力灭活(PDI)技术的5-氨基乙酰丙酸(ALA)接枝甲壳素薄膜(O-CT/ALA)。该薄膜在蓝光LED照射下可持续产生活性氧(ROS)，对鲑鱼中的天然菌群表现出显著抑制效果，使货架期延长>2天，并有效维持肌肉质地、理化特性和降低蛋白质/脂质氧化水平。该研究为开发新型非热加工保鲜技术提供了重要参考。

　　

水产品作为全球重要的优质蛋白来源，其贮藏过程中面临的微生物污染、脂质氧化和蛋白质变性等问题一直困扰着食品工业。以鲑鱼为代表的典型水产品，在贮藏期间极易出现质地劣变、营养流失和货架期缩短等现象。传统热杀菌技术会导致海鲜产品质地和营养的严重损失，而化学防腐剂的使用又存在安全隐患。面对这些挑战，开发新型非热加工技术结合活性包装系统成为研究热点，但现有抗菌包装薄膜仍存在活性成分释放效率低、金属纳米材料潜在毒性等问题。

针对这一现状，佛山大学广东省智能食品制造重点实验室的研究团队创新性地开发了一种基于光动力灭活(PDI)技术的5-氨基乙酰丙酸(ALA)接枝甲壳素薄膜(O-CT/ALA)，相关研究成果发表在《Food Chemistry》上。该研究通过TEMPO氧化法将ALA分子接枝到甲壳素薄膜表面，构建了一种新型抗菌包装系统。

研究人员采用的主要技术方法包括：通过DCFH-DA探针检测薄膜的ROS生成能力；选用副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌作为革兰氏阴性和阳性菌代表进行体外抗菌实验；采用低场核磁共振成像等技术监测鲑鱼片在4°C和25°C贮藏期间的品质变化；通过蛋白质羰基含量和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)等指标评估氧化程度。

在"抗菌效率"部分，研究证实O-CT/ALA薄膜在蓝光LED照射下能持续产生ROS，对副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌分别达到4.2 log和3.8 log的灭活效果。薄膜的抗菌机制涉及通过血红素生物合成途径调控细菌细胞内原卟啉IX(PpIX)的产生，在光照条件下激发产生ROS诱导氧化应激。

在"贮藏品质维持"方面，研究显示该薄膜能显著抑制鲑鱼片中天然菌群的生长，在4°C条件下将货架期延长超过2天。同时有效维持了肌肉的质构特性，稳定了pH值、电导率等理化指标，并将蛋白质羰基含量和TBARS值分别降低42.3%和37.6%，表明其对蛋白质和脂质氧化的抑制作用。

在"作用机制"探讨中，研究发现薄膜处理显著减少了微生物代谢产物和氧化相关挥发性化合物的积累，这可能是维持鲑鱼感官品质的关键因素。薄膜还表现出优异的生物相容性，对Caco-2细胞的存活率>90%，与商用聚乙烯薄膜相当。

该研究证实PDI介导的O-CT/ALA薄膜通过持续ROS生成实现广谱抗菌，同时维持水产品贮藏品质。相比传统抗菌包装，该技术具有光敏稳定性好、抗菌效果持续、安全性高等优势。这项研究不仅为水产品保鲜提供了创新解决方案，也为开发新型光动力活性包装材料奠定了理论基础，对推动食品非热加工技术的发展具有重要意义。研究团队指出，未来可进一步优化薄膜的光响应性能和机械强度，以促进其产业化应用。