在食品包装领域，化石基塑料依然占据主导地位，这主要是因为它们生产成本较低、机械性能优异且具有良好的阻隔功能。然而，这类塑料不可生物降解，还会产生微塑料，从而带来日益严重的环境和健康风险，因此人们加快了寻找可持续替代品的步伐（Chen & Hu, 2024）。源自可再生资源的生物基薄膜因其环保性、可生物降解性以及易于获取的特点而受到越来越多的关注（Shi et al., 2025）。在各种候选材料中，明胶薄膜因其出色的成膜能力、高透明度以及良好的阻氧性能而备受青睐（Zhong et al., 2025）。鱼鳞明胶来源于渔业副产品，而这些副产品约占水生废弃物的20%，因此它是一种环保且符合文化习惯的替代品，能够避免动物源明胶带来的人畜共患疾病风险及宗教限制（Yang et al., 2022）。尽管具有诸多优势，纯鱼鳞明胶薄膜在机械强度、防水性和抗菌性能方面存在不足，这些缺陷严重限制了其在食品包装中的应用。
交联是一种常用的方法，通过共价键和氢键相互作用形成稳定的网络结构，从而提升明胶基薄膜的机械性能（Chen et al., 2021）。传统的化学交联剂，如戊二醛（Srinivasan et al., 2025）和甲醛（Wei et al., 2024），虽然效果显著，但存在毒性及安全问题，限制了其在食品接触材料中的应用。近年来，二醛多糖因其生物相容性、丰富储量以及具有反应活性的官能团，成为安全环保的替代品（Wang et al., 2024）。这些多糖中的醛基可以通过席夫碱反应与明胶中的氨基发生作用，进而提升薄膜的结构稳定性、机械性能和阻隔性能（Pawariya et al., 2024）。大量研究表明，包括二醛淀粉（Zhao et al., 2024）、二醛羧甲基纤维素（Tadayoni & Dinari, 2025）、二醛普鲁兰（Zhang et al., 2025a）以及二醛海藻酸盐（DAA）（Indurkar et al., 2025）在内的多种二醛多糖，都能有效提升生物聚合物薄膜的物理化学性能，显示出其作为可持续包装用天然交联剂的巨大潜力。
抗菌功能是功能性食品包装的重要特性，有助于延长食品保质期并保障食品安全（Kumar et al., 2025）。在包装材料中赋予抗菌性能的一种常见方法是在其中加入金属或金属氧化物纳米颗粒，如二氧化钛（Uma et al., 2025）、氧化锌（Zhang et al., 2025b）和银纳米粒子（Liu et al., 2024）。其中，银纳米粒子因其对多种致病微生物具有广谱杀菌作用（Patra & Baek, 2017），以及具备通过局域表面等离子体共振实现光诱导光热转换的独特等离子体特性（Yang et al., 2025b），而备受关注。然而，由于银纳米粒子表面能较高且范德华力较强，当其与聚合物基质直接混合时容易发生聚集，从而大大降低其抗菌效果（Nie et al., 2023）。此外，银纳米粒子从聚合物薄膜中释放的情况难以控制，这可能引发生物积累和细胞毒性问题，进而限制了其在食品包装中的应用（Istiqola & Syafiuddin, 2020）。先前的研究已经表明，将银纳米粒子引入明胶基质中，可以有效提升可生物降解包装薄膜的抗菌性能和紫外线阻隔能力。不过，目前大多数研究都是通过将预先合成的银纳米粒子直接分散到明胶基质中来实现这一目的，但这种方法往往存在纳米粒子聚集、银离子释放不受控制以及在食品接触过程中可能存在迁移风险等问题（Okur et al., 2025）。针对这些难题，有研究提出通过原位合成并将银纳米粒子直接固定在合适的载体上，以此提高其分散均匀性、稳定性以及释放的可控性（Jiang et al., 2020a; Velgosová et al., 2021）。纤维素是一种含有大量羟基的可再生多糖，能够为银离子提供大量的结合和稳定位点，因此是承载银纳米粒子的理想载体（Chen et al., 2025）。柚子是最大的柑橘类水果，全球每年产生的柚子皮量约为280万吨。这些柚子皮作为农业副产品，富含纤维素（15–20%）、半纤维素（5–8%）、果胶（8–14%）以及多种生物活性酚类化合物，但目前却常常被丢弃、堆肥或焚烧，从而导致二次环境污染和资源浪费（Tocmo et al., 2020）。利用这些天然成分，柚子皮纤维素既可以作为支撑基质和稳定剂，其中的酚类化合物还可以作为绿色还原剂，从而实现无需额外化学试剂即可通过简单的一锅法原位合成以柚子皮纤维素为载体的银纳米粒子复合物。据我们所知，目前尚未有研究报道过通过这种一锅法同时实现银纳米粒子的原位合成及其在农业废弃物来源的纤维素上的固定。我们推测，将银纳米粒子@柚子皮纤维素复合物引入鱼鳞明胶/二醛海藻酸盐薄膜基质中，不仅能赋予复合薄膜良好的抗菌性能，还能提升柚子加工废物的附加值，为构建循环型生物经济做出贡献。
本研究通过将鱼鳞明胶与二醛海藻酸盐交联，制备出了可降解的多功能包装薄膜，并引入银纳米粒子@柚子皮纤维素作为活性抗菌填料。我们系统研究了不同含量的银纳米粒子@柚子皮纤维素对薄膜物理化学性能和功能特性的影响，同时通过土壤埋藏试验和迁移试验评估了它们的生物降解性和生物相容性。此外，我们还以草莓和猪肉为模型，检测了该功能性薄膜的保鲜效果。这项研究不仅为开发功能性食品包装材料提供了一种绿色有效的策略，也为实现渔业和农业废弃物的价值转化、推动可持续发展提供了可行的途径。
