《Food Research International》:Metal-phenolic network-stabilized resveratrol nanoparticles as antimicrobial platforms for fresh pork preservation
编辑推荐:
•RES@TA-Fe 纳米粒子是通过金属-酚类配位组装制备的。•RES@TA-Fe 纳米粒子具有高稳定性、装载效率和 pH 响应性。•RES@TA-Fe 纳米粒子通过 ROS 介导的膜损伤表现出强抗菌活性。•负载 RES@TA-Fe 的薄膜具有增强的阻隔性能、抗氧化活性和柔韧性。
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RES@TA-Fe 纳米粒子是通过金属-酚类配位组装制备的。
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RES@TA-Fe 纳米粒子具有高稳定性、装载效率和 pH 响应性。
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RES@TA-Fe 纳米粒子通过 ROS 介导的膜损伤表现出强抗菌活性。
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负载 RES@TA-Fe 的薄膜具有增强的阻隔性能、抗氧化活性和柔韧性。
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活性薄膜能有效延长猪肉的保质期,并具有良好的生物安全性。
引言
微生物污染是食品腐败和食源性疾病的主要原因,这对食品安全、保质期延长和可持续食品系统构成了持久性的挑战(Snyder 等,2024)。传统的保存方法,如热处理和合成化学防腐剂,可以控制微生物生长,但往往会影响感官质量,并引发消费者对化学残留物和潜在健康风险的担忧。因此,人们越来越重视设计天然、有效且安全的抗菌系统用于现代食品保存(Andrade 等,2025)。
基于纳米技术的递送系统通过提高疏水性生物活性化合物的稳定性、分散性和生物利用度,为解决这些问题提供了有希望的方案。将 RES 封装到纳米粒子中已被证明可以增强其对环境降解的抵抗力,并实现持续的抗菌活性。其中,通过多酚和金属离子之间的配位作用构建的金属-酚类网络(MPN)最近已成为多功能且与食品兼容的纳米平台(Ejima 等,2013)。由于其温和的组装条件、可调节的配位化学性质、结构坚固性、强的界面粘附力和固有的抗菌潜力,MPN 在食品相关应用中得到了越来越多的探索,包括保存涂层、控制释放系统和活性包装薄膜(Li, Cao 等,2025;Wu, Wang 等,2024)。在食品包装薄膜中,MPN 可以附着在各种基底表面上,并与聚合物链相互作用,从而通过增加交联密度、改善阻隔性能、抗氧化性和环境响应性来增强薄膜的功能。此外,酚类配体与金属离子的组合可能产生协同抗菌效果,而 MPN 内部的动态配位键可以在特定环境条件下促进封装活性化合物的持续释放(L. Huang 等,2025;Khezerlou 等,2026)。因此,基于 MPN 的纳米结构代表了开发多功能活性和智能食品保存包装系统的有前景的工程平台(Huanle Chen & Tang,2024)。
利用这些优势,基于 MPN 的 RES 纳米粒子稳定化同时提高了稳定性和抗菌性能(Xue 等,2025)。这种设计提高了水溶性,保护 RES 免受过早降解,实现了控制释放,并允许 RES 和 MPN 的联合作用产生协同抗菌效果(Chai 等,2025)。然而,关于基于 MPN 稳定的 RES 纳米粒子作为食品保存抗菌平台的系统研究仍然较少。
因此,本研究旨在开发和表征基于单宁酸-Fe3?的 MPN 稳定的白藜芦醇纳米粒子(RES@TA-Fe),并评估它们作为食品保存抗菌平台的潜力。系统地研究了这些纳米粒子的物理化学性质、结构稳定性和释放行为,以及它们对代表性食源性微生物的抗菌效果。此外,还制备了含有 RES@TA-Fe 纳米粒子的生物聚合物薄膜,以评估它们在保存新鲜猪肉方面的有效性。这一策略的成功实施预计将为提高易腐食品的存储稳定性提供一种新的有效方法,同时为设计天然、高效和可扩展的食品保存抗菌纳米平台提供新的见解。
部分摘录
材料
白藜芦醇(纯度 >99%)、单宁酸(分析级)和 FeCl?·6H?O(分析级)由中国上海源野生物技术有限公司提供。海藻酸钠(SA,粘度 200 ± 20 mPa·s)和羧甲基纤维素(CMC,取代度 0.7)从中国阿拉丁生化科技有限公司购买。所有其他分析级试剂由中国Sinopharm化学试剂有限公司提供。磷酸盐缓冲成分由北京Solarbio提供
粒径、PDI、Zeta 电位和形态分析
图 1A 展示了自组装过程的示意图。这一过程涉及快速溶剂交换,促进了 RES 纳米核的形成,随后在固液界面上发生的 TA-Fe3? 配位生成了致密的金属-酚类网络壳层,有效抑制了粒子聚集(Tan, Sheng 等,2024)。结果,RES@TA-Fe 纳米粒子表现出均匀的粒径为 132.17 ± 2.38 nm,并形成了分散良好的蓝色悬浮液
结论
在这项研究中,通过配位驱动的自组装成功制备了金属-酚类网络稳定的白藜芦醇纳米粒子(RES@TA-Fe)。所得纳米粒子表现出均匀的粒径分布、良好的胶体稳定性以及明显的 pH 响应性和持续释放行为,证实了白藜芦醇在 TA-Fe 网络内的有效封装和稳定。与游离的 RES 或 TA-Fe 复合物相比,RES@TA-Fe 纳米粒子表现出显著
CRediT 作者贡献声明
Kexin Feng: 写作 - 原稿撰写、研究、数据管理、概念构思。Lixiang Li: 研究、数据分析、数据管理。Xiaozheng Liu: 研究、数据分析、数据管理。Wanchao Hou: 研究、数据分析、数据管理。Xing Zhang: 资源准备、数据分析。Xiaoxu Zhu: 资源准备、数据分析。Lijuan Hou: 写作 - 审稿与编辑、监督、资金筹集。Xianjun Dai: 写作 - 审稿与编辑、监督、资金筹集。
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报道的工作。
中国国家重点研发计划(编号:2024YFF1106203)的财政支持。
Kexin Feng|Lixiang Li|Xiaozheng Liu|Wanchao Hou|Xing Zhang|Xiaoxu Zhu|Lijuan Hou|Xianjun Dai