每当看到崭新葡萄渗出酒味,或是芒果表皮裸露黑斑ky体育app登录平台在线,咱们齐在见证一场微不雅宇宙的“真菌入侵”。
这些看似粗拙的腐臭快意背后,是灰葡萄孢霉、酿酒酵母和胶孢炭疽菌等真菌的“精品”。它们通过分泌胞外酶梗阻生果表皮,破费生果养分物资,劣化感官品性以致产生毒素,每年在人人领域内形成价值千亿元的农家具亏空,这个数字足以让每个生果扎眼者扼腕。

图片开端:央视新闻
“若是生果的崭新期再长少许就好了……”“若何才能延迟生果的保质期呢?”你是否也有过这么的念念法?针对这一需求,中国科学院成齐生物盘考所微生物源农药与制剂研发创新团队的科学家们也曾找到了高效、安全、无浑浊的措置有臆测打算!
大自然的“抗菌战士”——伊枯草菌素 A
当年,为了让生果“活”得久少许,果农和商家常喷洒化学杀菌剂使其保鲜。这些药剂自然能暂时驱逐真菌,但也存在问题:化学残留可能危害东谈主体健康,永远使用还会浑浊环境。跟着消费者对“零农残”需求的增长,科学家将眼光转向了自然界自己——那些与真菌搏斗了亿万年的微生物拮抗系统。
在自然界中,潜伏着一支罕见的“抗菌特工队”——伊枯草菌素 A(Iturin A,简称 IA),它是由泥土中某些芽孢杆菌分泌的脂肽化合物。这种由氨基酸和脂肪酸组成的环状分子,号称植物病原真菌的“天敌克星”。它的杀菌旨趣颇具机灵:化身一把分子钥匙,精确识别真菌细胞膜,在其名义形成孔洞,梗阻细胞膜好意思满性,导致真菌因功能阻隔而归天。
实考解释,IA 对多种常见农业致病真菌齐推崇出猛烈的阻碍效果。不论是导致葡萄采后陈旧的酵母菌和灰葡萄孢霉菌,如故激勉芒果炭疽病(是指一种在芒果名义形成黑褐色病斑的严重真菌性病害,病果商品价值可统统丧失)的胶孢炭疽菌,齐难以抵触 IA 的攻势。更贫窭的是,这种生物抗菌剂具有优异的环保特质:不仅对哺乳动物安全无害,还能在自然环境中统统降解,幸免了传统化学农药残留产生的环境浑浊问题。
伊枯草菌素 A 对丝状真菌和酵母细胞的梗阻 图片开端:参考文件[3][4]
不外,这位“真菌杀手”也有我方的软肋——其分子结构在阳光直射、雨水冲刷或酶解作用下容易“散架”失活。且由于基础诈骗盘考相对滞后,限制当今,IA还未在具体场景中结束生意化诈骗。
打造“纳米时期胶囊”
和“复合膜盾牌”,锁住生果鲜好意思
近期,中国科学院成齐生物盘考所微生物源农药与制剂研发创新团队赢得了一项冲破性进展。即从芽孢杆菌发酵液中索求出自然抗菌剂 IA,并奥秘地用虾蟹壳中索求的壳聚糖为它打造了两套“作战装备”:一是直径惟一头发丝 1/100 的纳米微胶囊,二是可食用复合膜。在“外挂”装备的加抓下,这种保鲜剂不仅能精确阻碍病原真菌滋长,还具备可降解的特质,达到了“以自然之谈,还治自然之身”的环保效果。
这种新式制剂有四大“超能力”:
抓久保鲜:纳米胶囊如同袖珍“时期胶囊”,将抗菌分子封装进去后,能抓续 16 天逐渐开释抗菌因素,远超粗拙保鲜剂的效果。
耐受性强:实考解释,即使在 230℃ 高温或永远湿气环境下,这些纳米胶囊“战士”依然能保抓交易力。
双重提神:壳聚糖在减少生果水分布失的同期,也具有一定的抗菌能力,和 IA 搭配就像“双剑合璧”,对真菌形成双重打击。
免疫引导:IA 和壳聚糖还能协同激活生果自身的免疫系统,增强对病原真菌抗性,进一步减少采后病原真菌侵染带来的亏空。
IA/壳聚糖纳米微胶囊的扫描电镜成像 图片开端:参考文件[1]
葡萄不霉、芒果不烂,
放半个月依然崭新
那么,这种新式保鲜剂的本色效果如何呢?盘考员用葡萄和芒果作念了两场执行,谜底让东谈主惊喜!
1.执行一:巨峰葡萄常温保鲜
盘考员采选巨峰葡萄进行了常温贮藏执行。收尾骄贵,净水对照组的葡萄贮藏至第 8 天就耳不忍闻——果梗干枯,果实凹下变形并长出霉斑,已弗成四肢商品销售。而经过 IA/壳聚糖纳米微胶囊处理的葡萄,即使到了第 16 天,名义依然光滑,仅有约 12%的果粒出现变质,果实硬度和光线齐得到较好的保抓。数据骄贵,经 16 天常温贮藏,IA/壳聚糖纳米微胶囊处理的葡萄陈旧率比净水对照组裁汰了 52.28%,失重率也减少了 41.2%,仍稳妥生意销售圭臬。
IA/壳聚糖纳米微胶囊对巨峰葡萄常温贮藏的保鲜效果 CK、CKM、CS、IA/CS 折柳为净水对照组,空载壳聚糖纳米微胶囊处理组,高浓度壳聚糖溶液处理组、IA/壳聚糖纳米微胶囊处理组。A、B、C 箭头折柳指令储存后葡萄果粒名义凹下,果粒名义霉斑及腐臭,果粒衰败。图片开端:参考文件[1]
2.执行二:台农芒果冷藏保鲜
芒果冷藏保鲜执行更让东谈主咫尺一亮。经 20 天的冷库贮藏,净水对照组的芒果被炭疽病斑“抢占”,病斑平均直径 22 毫米,果肉品性严重下落。而经 IA/壳聚糖复合膜处理的芒果,病斑直径玩忽到 6.8 毫米,面积减少 90%以上,病情严重指数从 68.9%降到 26%,端正效劳高达 62.3%!
同期,比拟于净水对照组,经 IA/壳聚糖复合膜处理后的台农芒果实硬度增多 42.8%,失重率裁汰 47.9%,可溶性固形物提高 27.6%,总酸含量增多了 125%,吃起来风范更足!更犀利的是,这层膜还能“激活”芒果自身的“免疫系统”,让果肉里的抗逆酶活性大幅提高,更好地抵挡外来病原侵染及不良贮运环境带来的伤害。
IA/壳聚糖复合膜对台农芒果冷库贮藏的保鲜效果 CK、CTS、IA、CTS-IA折柳为净水对照组,壳聚糖溶液处理组、IA 溶液处理组,IA/壳聚糖复合膜处理组。图片开端:参考文件[2]
翌日诈骗:
让更多生果“穿上”自然提神衣
科学家们研发的“自然抗菌衣”不仅能有用延迟葡萄、芒果的保鲜期,还可实施到草莓、柑橘等易腐生果,在运载储存历程中形成抗菌障蔽。比拟传统化学杀菌剂,这种依靠泥土细菌的自然提神表率躲闪了农药残留风险,让消费者吃上更安全健康生果,同期,还能显赫减少果蔬损耗带来的经济亏空。
这一创新后果,奥秘地将泥土细菌的抗菌特质与纳米时期聚积,让咱们离既崭新又环保的饮食生存更近了一步。从长久来看,这项时期正在鼓动一场绿色农业转换。畅念念一下,在翌日,超市里每颗生果齐穿上这层隐形“提神服”,不仅不错延迟生果的保鲜期,更能结束从田间到餐桌的全程绿色提神,让消费者吃得更省心!
参考文件
[1] Li Z , Bi X , Xie X ,et al.Preparation and characterization of Iturin A/chitosan microcapsules and their application in post-harvest grape preservation[J].International Journal of Biological Macromolecules: Structure, Function and Interactions,2024(Pt.1):275.DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.134086.
[2] Li Z , Bi X , Dai Y ,et al.Enhancing mango anthracnose control and quality maintenance through chitosan and iturin A coating[J].Food Science and Technology/Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie, 2024, 198(000):12.DOI:10.1016/j.lwt.2024.115955.
[3]代富英,周金燕,谭红.捷安肽素抗真菌作用机理盘考[J].成齐医学院学报, 2006, 1(2):5.DOI:10.3969/j.issn.1674-2257.2006.02.002.
[4]Li Z , Jiao W , Bi X ,et al.Inhibitory effect and mechanism of lipopeptide Iturin A on food spoilage yeasts[J].Food Bioscience, 2025, 68.DOI:10.1016/j.fbio.2025.106570.
探讨制作
出品丨科普中国
作家丨李哲敏 中国科学院成齐生物盘考所
监制丨中国科普博览
责编丨一诺
审校丨徐来、林林ky体育app登录平台在线