由于新鲜切割水果加工程度低、即可食用且能保持新鲜度，它们在市场上越来越受欢迎（Che et al., 2022; Xie et al., 2026）。然而，轻微的加工操作（如去皮和切片）造成的微生物污染和质量下降可能会加速新鲜切割水果的变质（Chen et al., 2024; Song et al., 2025）。这种固有的易腐性已成为新鲜切割水果行业发展的一大限制。在现有的保存技术中，虽然物理方法如热处理和冷链管理被广泛使用，但它们存在某些局限性。热处理会改变新鲜产品的感官特性，而冷链需要较高的能耗和严格的基础设施，温度波动可能导致冷伤（de Chiara et al., 2024; Denoya et al., 2023）。同时，尽管合成化学防腐剂非常有效，但不当或过量使用这些防腐剂会引发消费者对其潜在长期健康影响和环境累积的关注（H. Chen et al., 2025; S. Li et al., 2024; Zhao et al., 2022）。此外，由于制造成本高昂，智能包装在大规模商业化方面仍然有限（Du et al., 2025; Rashid et al., 2024）。因此，人们对天然和环保的生物基聚合物（如多糖、蛋白质和脂质）的兴趣日益增加。这些材料具有出色的成膜性能和快速生物降解性，正成为传统塑料的理想替代品。
魔芋葡甘露聚糖（KGM）是一种高分子量的天然多糖，由D-甘露糖和D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成，具有良好的生物相容性、成膜性能和柔韧性（Sun et al., 2023）。苹果果胶（AP）是一种富含半乳糖醛酸的杂多糖，来源于苹果加工副产品，具有良好的气体阻隔性能和光学透明度（Mikus & Galus, 2025; Said & Lee, 2025）。然而，单组分多糖薄膜通常机械强度不足或亲水性过强。将KGM与AP混合可以形成动态的氢键网络，从而增强复合基质的结构密度和机械完整性（Zhang et al., 2026）。然而，作为一种纯生物聚合物系统，该基质的抗菌活性较弱，限制了其抑制新鲜切割水果腐烂的能力（W. Li et al., 2025; X. Wang et al., 2025; Yu et al., 2025）。为了解决缺乏抗菌功能的问题，需要通过添加活性抗菌纳米材料来进行进一步的功能化。
碳点（CDs）被归类为零维球形纳米材料，直径通常在2-10 nm之间（Chaudhary et al., 2025）。它们良好的水溶性、生物相容性和丰富的表面官能团（如羧基、羟基和羰基）使其非常适合多种材料的表面改性（S. Chen et al., 2025; Chen et al., 2023）。值得注意的是，CDs通过诱导活性氧（ROS）的产生而具有显著的抗菌性能，这为抗菌剂开发提供了一种新的策略（Guo et al., 2024; Liu et al., 2025）。CDs的抗菌效果与其前体材料显著相关（Du et al., 2024; Hong et al., 2024; D. Wang et al., 2025）。例如，一项研究评估了来自蜂蜜、大蒜和胡萝卜的CDs，发现蜂蜜来源的CDs具有显著的抗菌活性（Mohammadi et al., 2025）。药理学研究表明Forsythia suspensa具有抗菌、抗炎和抗病毒作用（Gao et al., 2024）。与其他植物相比，Forsythia含有多种化学成分，如菲利林、 Forsythoside A、芦丁和橄榄酸，这些成分赋予了它抗菌活性（Gui et al., 2024）。此外，通过选择特定的反应底物，可以合成具有定制表面官能团的CDs，从而增强其抗菌性能（Razavi et al., 2024）。
D-谷氨酸是谷氨酸的两种立体异构体形式之一（D型和L型）（Stolarz & Hanaka, 2025）。作为细菌肽聚糖的重要组成部分，它对维持细胞壁的结构完整性至关重要（Coppinger et al., 2025; Yu et al., 2023）。然而，过量的外源性D-谷氨酸可能会抑制细菌的谷氨酸降解酶，破坏代谢平衡并干扰细胞壁合成（Monselise et al., 2024）。例如，一项研究表明，使用联苯胺作为碳源和D-谷氨酸作为掺杂剂制备的光热CDs显示出强抗菌活性。尽管有人假设这种效果可能与MurD连接酶的竞争性抑制有关，但D-谷氨酸或其特定的MurD抑制活性在水热碳化后是否仍然存在仍需直接的化学和生化证据（Qie et al., 2022）。此外，D-谷氨酸还被证明可以抑制生物膜的形成并分散成熟的生物膜（Y. Li et al., 2024; Rosado-Rosa et al., 2025）。因此，使用D-谷氨酸作为掺杂剂有望增强Forsythia suspensa衍生的CDs的抗菌效果。
关于掺有D-谷氨酸的Forsythia suspensa CDs（D/F-CDs）的制备及其在新鲜切割水果包装中与KGM/AP复合基质的集成，目前尚未有报道。特别是，D-谷氨酸掺杂在合成过程中引起的具体结构变化，以及所得D/F-CDs是否比F-CDs具有更好的抗菌性能，仍不清楚。在本研究中，假设D-谷氨酸掺杂可以调节F-CDs的表面官能化，从而增强其抗菌效果。基于这一假设，通过水热法合成了D/F-CDs，并对其物理化学性质进行了系统表征。主要目的是评估D/F-CDs对大肠杆菌（Escherichia coli和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus的抗菌活性，并与未掺杂的F-CDs进行直接比较，以阐明其作用机制。随后，通过将D/F-CDs结合到KGM/AP复合基质中，开发了一种活性抗菌涂层（D/F-CDs@KGM/AP）。使用新鲜切割猕猴桃作为代表性的保存模型，评估了这种纳米复合多糖系统在新鲜农产品包装中的实际应用可行性。总体而言，本研究旨在阐明功能化CDs与多糖基质之间的集成机制，为开发新型多糖基活性涂层提供理论支持。
