将微生物污染在食物中进行微生物污染的有效方法在于开发新的抗微生物材料，其掺入可以与食物或包装中的顶部空间相互作用的抗微生物剂。最终目的显然是尽可能地延伸食品的保质期，而不会影响食物质量。既是抗微生物剂，银和银基化合物都已用于几个世纪。
众所周知，它们具有针对许多细菌，真菌和病毒的抗菌活性，并且由于它们的低挥发性而稳定。最近，它们已以银纳米粒子的形式纳入包装材料中。通常，术语“纳米颗粒”鉴定了直径在1-100nm之间的原子或分子聚集体。
尺寸显着影响性质。实际上，通过减小尺寸，物质的迁移率和它们的表面积比增加，导致更大的抗微生物活性。银纳米粒子（AGNP）已经吸引了许多关注它们的独特性质：其实它们可以容易地穿透细胞膜，改变渗透性和细胞呼吸，并对细胞造成严重损害。然而，在食品包装材料领域，仍有许多挑战待解决;有必要：
创建抗菌药物的缓释递送系统，以确保长期的抗微生物疗效;最大限度地减少对人类的抗菌剂的毒性;减少残留的抗微生物剂以减少环境危害。
研究人员已经解决了这三个挑战马里兰大学，美国（L. Mei等，2017），他们开发了一种用于食品包装材料的新型抗微生物涂层，该材料包装在填充银纳米蛋白（AGNC）作为抗微生物的ZEIN。术语“纳米能器”鉴定了纳米颗粒的最小聚集体，其包含高达十几种原子或分子，并且具有通常低于10nm的尺寸。
本研究的想法是，使用agnc可以进一步提高抗菌活性，拓宽抗菌活性的光谱，从而具有独特的优势，如大的表面体积比，高的局部表面银浓度和高迁移率。可以设想，这些优势将使使用更少的agnc比使用同等银量的agnc可能实现卓越的抗菌能力。然而，迄今为止，关于将AgNC作为抗菌剂用于食品应用的研究非常有限。玉米醇溶蛋白是一种植物蛋白，存在于谷物种子中，特别是玉米中，属于脯氨酸家族。
由于玉米醇溶蛋白中有四分之三的氨基酸残基是疏水性的，因此与其他生物基膜相比，玉米醇溶蛋白膜的透气性较低。玉米醇溶蛋白是一种公认的安全(GRAS)食品级成分。此外，玉米醇溶蛋白膜作为抗菌食品包装材料已得到广泛应用，并已开发出一种含有抗菌溶菌酶和百里香酚的材料。与这些生物基抗菌剂相比，无机agnc包埋玉米醇溶蛋白膜具有高效、低挥发性等独特优势。采用化学还原剂或光辐照还原硝酸银，合成了超小型agnc。由于agnc倾向于聚集以降低其表面能，因此使用了稳定剂或模板(如DNA)(如聚合物)。
嵌入AgNC的Zein薄膜如下合成：通过紫外线 - 一种辐照（UVA）减少硝酸银和聚甲基丙烯酸的混合物，以减少银离子。60分钟暴露于UVA辐射后，溶液获得了粉红色颜色，表明形成AGNC。然后用透析袋过滤溶液以除去未反应的银离子。在两种不同的乙醇溶液中实现合成AgNC嵌入的ZEIN膜，含有玉米蛋白，另一个含有AgNC的另一个。然后将两种溶液混合，然后通过干铸过程将所得混合物涂覆到包装材料上。然后通过将AgNC（〜2nm的直径）掺入ZEIN薄膜中并与嵌入Ag纳米颗粒的直径为10nm和60nm的直径（AgNP10和AgNP60）的Zein薄膜进行评价Zein膜的抗微生物膜。
通过测定大肠杆菌病原菌O157:H7的生长曲线，并对人细胞株HCT116进行细胞毒性试验，检测不同银复合材料的抑菌效果。结果表明，所制备的膜均具有较高的抗菌效果和较低的人体细胞毒性。在同等银浓度下，与AgNP10和AgNP60溶液相比，含有AgNCs的薄膜表现出相当高的抗菌活性和较低的细胞毒性。这一结果表明，与AgNC相比，用于这些应用的AgNC剂量可以显著降低。
总之，一种对人体细胞具有强抑菌活性和低毒性的新型涂层材料。通过将抗菌银纳米团簇(AgNC)包埋在玉米醇溶蛋白膜中，获得了新型抗菌涂层材料。低环境影响和低挥发性是使这些薄膜成为一种有前途的食品包装抗菌涂层材料的额外特性。
参考文献
- 梅等,应用材料与界面9,2017,35297-35304
