DOI: 10.1007/s11947-021-02654-7
本研究首次采用静电纺丝法制备了负载印度藏茴香精油(ZO)的玉米醇溶蛋白/聚乳酸(PLA)/羟丙基甲基纤维素(HPMC)纳米纤维,用于食品包装。最佳玉米蛋白/PLA/HPMC/ZO NFs的SEM图像显示出均匀的形态。NFs平均直径在718±186nm和335±112nm之间。ZO负载NFs的抗氧化活性为68.83±0.1%。玉米醇溶蛋白/PLA/HPMC/ZO NFs对金黄色葡萄球菌(15mm)和大肠杆菌(8mm)具有抑制作用。此外,掺有ZO的NFs比不含ZO的玉米醇溶蛋白/PLA/HPMC纳米纤维表现出更好的热稳定性。负载ZO后,玉米醇溶蛋白/PLA/HPMC NFs表现出比天然纳米纤维更高的拉伸强度,MTT试验显示无细胞毒性,这表明其具有良好的生物相容性。总体而言,玉米醇溶蛋白/PLA/HPMC/ZO NFs在食品包装中具有良好的应用性能。
图1.纳米纤维样品的傅立叶变换红外(FTIR)光谱。PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油
图2.比例为40:50:10(a),50:40:10(b)和60:30:10(c)的纳米纤维的扫描电子显微镜(SEM)图像和纤维直径分布,以及平均直径。数据表示为平均值±标准偏差(n=100)。PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;NFs,玉米蛋白/PLA/HPMC
图3.含15%(a)和30%(b)ZO的最佳纳米纤维(NFs)的扫描电子显微镜(SEM)图像和纤维直径,以及平均直径。数据表示为平均值±标准偏差(n=100)。最佳NFs,玉米蛋白/PLA/HPMC比例为60:30:10;PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油
图4.不同玉米蛋白/PLA/HPMC混合比(40:50:10),(50:40:10)和(60:30:10)以及不同ZO含量(15%)和(30%)的电纺纤维的热重分析(TGA)曲线。PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油
图5.最佳纳米纤维(NFs)(a)以及含15%(b)和30%(c)ZO的最佳NFs的水接触角。数据表示为平均值±标准偏差(n=3)。最佳NFs,NFs(玉米蛋白/PLA/HPMC),比例为60:30:10;PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油
图6.含15%和30%ZO的玉米蛋白/PLA/HPMC NFs在25℃下存储24小时的ZO累积释放曲线
图7.最佳纳米纤维(NFs)的抗氧化活性。最佳NFs,含15%和30%ZO的玉米蛋白/PLA/HPMC NFs;PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油。数据表示为平均值±标准偏差(n=3)。***p<0.05表示与对照组相比存在显著差异
图8.最佳纳米纤维(NFs)对大肠杆菌(a)和金黄色葡萄球菌(b)的抗菌活性。最佳NFs,ZO含量为15%和30%的玉米蛋白/PLA/HPMC NFs;PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油
图9.最佳纳米纤维(NFs)对HUVEC(健康正常人脐静脉内皮)细胞的生物相容性。最佳NFs,含15%和30%ZO的玉米蛋白/PLA/HPMC(60:30:10)NFs;PLA,聚乳酸;HPMC,羟丙基甲基纤维素;ZO,印度藏茴香精油