近日，化学与材料科学学院艾仕云教授课题组在《Food Hydrocolloids》在线发表了题为“Polydopamine-coated lignin nanoparticles in polysaccharide-based films: A plasticizer, mechanical property enhancer, anti-ultraviolet agent and bioactive agent”的研究论文，博士研究生张士凯为本文的第一作者，李怡靖、吴澎和艾仕云教授为本文共同通讯作者。
图1. LNP@PDA增强多糖基薄膜性能的示意图
多糖基薄膜材料可作为石化塑料替代品，但多糖基薄膜存在耐水性差、柔韧性差和无生物活性等问题。本研究工作中，利用聚多巴胺和木质素纳米粒子良好的生物相容性，实现了聚多巴胺包覆的木质素纳米粒子(LNP@PDA)在多糖基质中的均匀负载，成功制备了多糖基复合薄膜。该复合薄膜展现出优异的机械性能、疏水性能、抗氧化、抗菌和抗紫外线性能。LNP@PDA和多糖之间的氢键作用使复合薄膜的结构致密化，同时在复合膜表面形成了纳米级的粗糙表面。此结构使复合薄膜具有较高的机械强度(35.76 MPa)和水接触角(92.42°)，且展示出比单一多糖薄膜更优异的柔韧性。当LNP@PDA负载量超过5%时，复合膜几乎完全阻挡了UVA (400-320 nm)、UVB (320-275 nm)和UVC (275-200 nm)光谱，并且在紫外线照射24小时后性能仍然保持，表明其优异的抗紫外线性和光稳定性。普适性结果验证了LNP@PDA适用于各种不同类型的多糖基薄膜，如淀粉、海藻酸钠、琼脂、卡拉胶、角豆胶等。此外，成膜流体的剪切稀化特性使其能够通过喷雾瓶喷到水果或食品包装的表面。上述结果表明：LNP@PDA可以作为增塑剂、机械性能增强剂、抗紫外线剂、抗氧化剂和抗微生物剂负载到多糖基薄膜中，这为生产高性能多糖基食品活性包装或涂层提供了全新的策略。
该研究工作得到了国家自然科学基金项目和国家重点研发计划课题的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109325
编 辑：万 千
审 核：贾 波
