DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.06.143

聚乳酸（PLA）是一种具有生物相容性、无毒且可生物降解的有前途的食品包装材料。为了减少微生物对水产品造成的破坏，采用同轴静电纺丝技术制备了以肉桂醛（CMA）、茶多酚（TP）及其复合材料为芯材的PLA同轴纳米纤维薄膜。分别对其微观形貌和结构进行了表征，并测定了其热稳定性、润湿性和力学性能。以水产品中的腐败希瓦氏菌为作用靶点，研究了纳米纤维薄膜的抗菌活性和抗菌机理。结果表明，CMA/TP(m/m=2:5)-PLA同轴纳米纤维直径小，分布均匀，表面光滑，无气孔和断裂。同时，薄膜具有较强的疏水性、良好的热稳定性和力学性能。其抗菌性能优于单芯纳米纤维薄膜，能够有效破坏腐败希瓦氏菌的细胞膜，增加细胞膜的通透性，干扰其蛋白质的合成和表达。以CMA、TP及其复合材料为芯材的同轴纳米纤维薄膜可作为具有抗菌性能的保鲜材料，在食品保鲜领域具有潜在的应用价值。

图1.同轴PLA纳米纤维薄膜的SEM图（1，2），纤维直径分布图（3）和TEM图（4）：（a）PLA薄膜；（b）CMA-PLA薄膜；（c）TP-PLA薄膜；（d）CMA/TP-PLA薄膜

图2.原材料（a,b）和同轴PLA纳米纤维薄膜（c-f）的XRD图谱（1）和FT-IR光谱（2）。原材料：（a）PLA；（b）TP；（g）CMA。同轴纳米纤维薄膜：（c）PLA薄膜；（d）CMA-PLA薄膜；（e）TP-PLA薄膜；（f）CMA/TP-PLA薄膜

图3.同轴纳米纤维薄膜的DSC图：（a）PLA薄膜；（b）CMA-PLA薄膜；（c）TP-PLA薄膜；（d）CMA/TP-PLA薄膜

图4.同轴纳米纤维薄膜（a1,a2）处理前后腐败希瓦氏菌的SEM（1）和TEM（2）图像：（a1,a2）未处理；（b1,b2）PLA纳米纤维薄膜；（c1,c2）CMA-PLA同轴纳米纤维薄膜；（d1,d2）TP-PLA同轴纳米纤维薄膜；（e1,e2）CMA/TP-PLA同轴纳米纤维薄膜

图5.不同同轴纳米纤维复合膜对细胞膜完整性（1），细胞膜通透性（2），AKP酶活性（3），ATP酶活性（4），细菌总蛋白（5）和膜蛋白（6）的影响。M-标志物；a-对照；b-PLA薄膜；c-CMA-PLA薄膜；d-TP-PLA薄膜；e-CMA/TP-PLA薄膜

图6.CMA/TP-PLA同轴纳米纤维薄膜可能的缓释特性和抗菌机制示意图