近日,我院作物所在Top期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(影响因子7.7)上正式发表题为“Xanthan gum/hydroxypropyl methylcellulose/carbon quantum dots composite to enhance mango shelf life by triggering metacaspase-dependent apoptosis in Colletotrichum gloeosporioides”的研究论文。
芒果贮运期易发生炭疽病(主要由真菌胶孢炭疽菌引起),使芒果品质和商品性下降,损失高达30%至50%。目前,芒果炭疽病的防控手段仍以化学防治为主,但其存在药物残留、产生抗药性等问题。近年来,基于天然材料的涂膜技术的生物防治方式备受关注,迫切需要开发一种来源方便、活性稳定且高性能的抗菌物质应用于涂膜剂,解决炭疽病菌抗药性的问题。作物所郑梅霞副研究员前期利用黄原胶提升羟丙基甲基纤维素的机械性能,相关成果已发表在《Food Chemistry》(影响因子8.8)。为进一步提升复合膜的抗菌活性,本研究在前期工作的基础上,创新性地引入生物质来源的碳量子点,制备了一种黄原胶/羟丙基甲基纤维素/碳量子点(XHC)复合薄膜。该复合膜不仅具备良好的生物降解性,同时兼具显著的保鲜功能和抗菌性能。实验结果表明,XHC复合膜可显著降低芒果贮藏期间的腐烂指数,提高维生素C保留率,有效延长果实货架期,并在保持营养品质方面表现优异。机制研究进一步揭示,XHC中的碳量子点可通过诱导胶孢炭疽菌凋亡来抑制其生长;同时,碳量子点的加入显著增强了有效提升了薄膜的紫外阻隔性能,进一步增强了其保鲜效果。本研究为芒果炭疽病的绿色防控提供了全新的思路,也为可降解功能性食品包装膜的开发与应用奠定了理论基础。
该研究得到国家自然科学基金(32302442)、国家自然科学基金延伸项目(GJYS202409)和福建省自然科学基金(2021J01503)的支持,郑梅霞副研究员为论文的第一作者,Kok Bing Tan副研究员和朱育菁研究员为论文的共同通讯作者。(文/图 郑梅霞)

