综述：多糖/纳米材料复合材料在食品安全中的应用进展

本综述创新性地提出超声辅助光动力策略，通过构建ZIF-8封装竹红菌素B（HB@ZIF-8，ZHB）复合材料，突破传统光敏剂对革兰氏阴性菌（Gram-negative）的抗菌瓶颈。研究发现超声（US）产生的空化效应可破坏细菌外膜（OM）脂双层结构，使ZHB对大肠杆菌（E. coli）实现7-log灭活效率，较单一HB提升6倍。该协同机制通过分子动力学模拟证实能促进活性氧（ROS）渗透，并成功将阳光玫瑰葡萄保鲜期延长15天。

　　

超声辅助光动力抗菌新策略：从机制突破到水果保鲜应用

材料制备与表征

通过一锅法合成将疏水性光敏剂HB封装于沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）中，形成粒径约270.8 nm的规则十二面体纳米颗粒（ZHB）。该复合材料显著提升HB水分散性，载药量达15.6%，紫外特征峰红移证明HB与Zn²⁺配位作用。透射电镜显示超声处理后细菌外膜出现明显结构破损，为后续机制研究奠定基础。

抗菌机制解析

超声（40 kHz，2 W/cm²）产生的机械力使大肠杆菌外膜通透性增加1.3倍，激光共聚焦观察到DCFH-DA荧光信号增强，证实ROS（¹O₂、•OH、•O₂^?）可穿透受损外膜。分子动力学模拟揭示：超声空化效应破坏脂多糖（LPS）分子有序排列，形成瞬时孔隙，促进ZHB内化。对金黄色葡萄球菌（S. aureus）更实现9-log灭活，展现广谱抗菌潜力。

实际应用验证

采用ZHB处理阳光玫瑰葡萄后，常温下霉菌菌落直径缩小83%，保质期延长至15天。抑菌圈实验显示处理组形成直径22.3 mm的清晰抑菌环，显著优于单一光动力组（13.5 mm）。值得注意的是，200 μg/mL ZHB在20分钟内即可达到商业杀菌剂效果，且对果实色泽、硬度无不良影响。

技术优势与展望

该策略创新性地结合物理（US）与化学（PDT）协同作用，突破传统光敏剂对革兰氏阴性菌的局限性。ZIF-8载体不仅改善药物溶解性，其Zn²⁺释放还增强膜损伤效应。未来可探索该技术在冷链物流、预制菜杀菌等场景的应用，为食品安全保障提供新思路。