近日，我院费鹏博士课题组在食品材料领域国际权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（IF=8.5）发表了题为“Laccase-catalyzed grafting of phenolic acids onto pectin: Engineering bioactive films for food preservation”的研究论文。该研究利用漆酶催化酚酸分子接枝改性果胶，成功构建具有抗氧化与抑菌活性的生物基食品保鲜膜材料，为天然多糖基智能包装材料的功能化设计提供了新的技术路径。

研究背景

          随着食品工业对绿色包装材料需求的不断提升，以果胶为代表的天然多糖因其良好的生物可降解性与成膜性能，在食品包装领域展现出广阔应用前景。然而，传统果胶基薄膜在抗氧化能力、抑菌性能及环境稳定性方面仍存在明显不足，难以满足食品保鲜对功能性包装材料的实际需求。

          近年来，通过引入具有生物活性的天然酚类物质改善多糖材料性能已成为研究热点。但常规的物理掺混方式存在活性成分迁移快、稳定性差等问题，限制了其在食品保鲜领域的长期应用。因此，开发安全高效的共价改性策略，实现酚类活性物质在多糖基体中的稳定固定，对于提升生物基包装材料综合性能具有重要意义。

研究现状与技术分类

         本研究基于绿色酶催化技术，采用漆酶催化体系将多种天然酚酸分子接枝至果胶分子链上，构建稳定的多糖-酚类共价复合体系。结构表征结果表明，酚酸成功接枝于果胶主链，显著增强了分子间氢键作用与交联密度，从而优化了薄膜网络结构。

性能测试结果显示，改性后果胶薄膜的力学性能、水蒸气阻隔性能及热稳定性均得到明显提升。同时，接枝酚酸赋予薄膜优异的抗氧化活性与抑菌能力，使其在延缓食品氧化变质及微生物生长方面表现出良好应用潜力。

主要观点与理论贡献

         进一步研究表明：（1）漆酶催化接枝可有效提高酚类物质在多糖体系中的稳定性，减少活性成分迁移；（2）多糖-酚类共价网络结构的形成显著改善薄膜微观结构致密性；（3）活性功能基团的引入可实现包装材料抗氧化与抑菌性能的协同增强。研究从分子层面揭示了酶催化接枝改性在天然多糖功能化中的作用机制，为开发新型生物活性食品包装材料提供了理论依据。

研究结论与意义

         本研究构建了基于酶催化接枝策略的果胶功能化改性方法，建立了“结构改性—性能提升—功能响应”的材料设计模式。研究结果表明，通过绿色酶工程技术对天然多糖进行定向结构调控，可有效提升生物基薄膜材料的抗氧化及抑菌性能，从而延长食品货架期。该成果为开发高性能、可降解食品包装材料提供了新的技术支撑，对推动绿色食品保鲜材料的产业化应用具有重要意义。

图文赏析

Graphical abstract

Fig. 1. UV–Vis spectra of native pectin and phenolic acid-pectin copolymer.

Fig. 2. FTIR, XPS, 1HNMR and XRD spectra of native pectin and phenolic acid-pectin copolymer.

Fig. 3. Antioxidant and Antibacterial properties of native pectin and phenolic acid-pectin copolymer.

Fig. 4. Scanning electron microscope of native pectin and phenolic acid-pectin copolymer films.

Fig. 5. Mechanical properties of native pectin and phenolic acid-pectin copolymer films

Fig. 6. Contact angle of native pectin and phenolic acid-pectin copolymer films

         本研究由卢晓雪为论文第一作者，闽南师范大学和漳州市食品科学研究院为共同通讯单位。该工作得到了国家自然科学基金（22408148）、福建省自然科学基金（2025J01971）、中央政府引导地方科技发展专项项目（2024L3036）及福建省农业指导性（重点）项目（2024N0061，2024N0057）的资助。文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813026008639?dgcid=coauthor