若水果的保鲜时间能更长一些该多好……我们是否也曾有过这样的期盼？“如何才能有效延长水果的保鲜期限呢？”你是否有过类似的疑问？针对这一迫切需求，中国科学院成都生物研究所的微生物源农药与制剂研发创新团队的研究者们已经成功研发出一种既高效又安全、且无污染的解决方案！
大自然的“抗菌战士”——伊枯草菌素 A
往昔，为了延长水果的保鲜期，果农与商家常采用化学杀菌剂进行喷洒。尽管这些化学药剂能够短期内抑制真菌的生长，然而它们也带来了一系列问题：残留的化学物质可能对人的健康构成威胁，长期使用亦可能对环境造成污染。面对消费者对“零农残”产品的日益追求，科学家开始将研究的焦点投向自然界，探索那些历经亿万年的微生物拮抗系统，这些系统与真菌展开了长期的斗争。
在自然界里，存在一支独特的“抗菌特工队”——伊枯草菌素A，简称IA，这是一种由特定土壤芽孢杆菌分泌出的脂肽类化合物。这种由氨基酸与脂肪酸组成的环状分子，被誉为植物病原真菌的“天敌克星”。其杀菌机制蕴含着巧妙智慧：如同一把精准的分子钥匙，它能够精确地识别真菌的细胞膜，并在其表面制造出孔洞，进而破坏细胞膜的完整性，使真菌因功能失调而最终死亡。
实验结果显示，IA 对众多常见的农业病原真菌具有显著的抑制作用。无论是引起葡萄采后发生腐烂的酵母菌和灰葡萄孢霉菌，抑或是导致芒果表面出现黑褐色病斑、严重损害果实商品价值的胶孢炭疽菌，都难以抵挡 IA 的强大攻击。尤为珍贵的是，该生物抗菌剂展现出卓越的环保性能：它不仅对哺乳动物无任何毒性，而且能够在自然环境中彻底分解
伊枯草菌素A能够破坏丝状真菌及酵母细胞，资料来源于相关文献。
然而，这位被誉为“真菌杀手”的物质却存在弱点——它的分子结构在阳光直射、雨水冲刷或酶解的作用下容易分解并失去活性。此外，由于基础应用研究尚显不足，到目前为止，IA尚未在特定场景中得到商业化应用的实现。
打造“纳米时间胶囊”
和“复合膜盾牌”，锁住水果鲜美
最近，我国中国科学院成都生物研究所的微生物源农药与制剂研发创新团队实现了重大突破。他们成功从芽孢杆菌发酵液中提炼出了天然抗菌剂IA，并且巧妙地利用虾蟹壳中提取的壳聚糖为其设计了两种“战斗工具”：一种是直径仅有头发丝百分之一大小的纳米微胶囊，另一种是可食用的复合膜。借助“外挂”装置的辅助，该保鲜剂不仅能够精确遏制病原真菌的繁衍，而且拥有可分解的特性，实现了“顺应自然规律，以自然之道来修复自然”的环保目标。
这种新型制剂有四大“超能力”：
纳米胶囊，宛如微型“时间胶囊”，其独特之处在于将抗菌分子封存其中，随后能够持续16天，以缓慢的速度释放出抗菌成分，其保鲜效果显著优于常规保鲜剂。
实验数据表明，即便在高达230摄氏度的极端高温或是持续湿润的环境中，这些纳米胶囊依然能够维持其功能活性。
壳聚糖不仅能够有效降低水果的水分流失，而且还具备一定的抗菌功能；当它与IA结合使用时，就如同两把利剑合而为一，对真菌的侵袭形成了强有力的双重抵御。
免疫激活：不仅IA与壳聚糖能够共同激发水果内在的免疫系统，而且这一过程还能提升其对病原真菌的抵抗力，从而有效降低病原真菌在采后对水果造成的损害。
IA/壳聚糖纳米微胶囊的扫描电镜成像 图片来源：参考文献
葡萄不霉、芒果不烂，
放半个月依然新鲜
这种新型保鲜剂的真正效果究竟怎样呢？经过研究员的精心实验，他们分别以葡萄和芒果为对象进行了两次测试，结果出人意料地令人兴奋！
实验一：巨峰葡萄常温保鲜
研究员以巨峰葡萄为实验对象，开展了常温下的贮藏实验。实验结果表明，在清水处理组中，葡萄在贮藏至第8天时，状况已经十分糟糕——果梗变得干燥，果实出现凹陷和变形，并且长出了霉斑，已经无法用于商品销售。相较之下，那些经过IA/壳聚糖纳米微胶囊处理的葡萄，即便到了第16天，表面依然保持光滑，仅有大约12%的葡萄粒出现了变质现象，而且果实的硬度和色泽也得到了较好的维持。研究结果表明，经过16天的常温保存，采用IA/壳聚糖纳米微胶囊处理的葡萄，其腐烂程度较清水对照组下降了52.28%，同时重量损失也减少了41.2%，这些指标均满足商业销售的要求。
壳聚糖纳米微胶囊在巨峰葡萄常温储存期间所展现的保鲜性能进行了评估。其中，CK、CKM、CS、IA/CS分别代表清水对照组、未填充壳聚糖纳米微胶囊的处理组、高浓度壳聚糖溶液处理组以及填充IA/壳聚糖纳米微胶囊的处理组。图中的A、B、C箭头分别指向葡萄果粒储存后出现的表面凹陷、霉斑和腐败现象，以及果粒脱落的情况。图示资料来源于相关文献。
实验二：台农芒果冷藏保鲜
芒果冷藏保鲜的实验结果令人瞩目。经过20天的冷库储存，清水处理组的芒果几乎被炭疽病斑所覆盖，病斑的平均直径达到了22毫米，果肉的品质也大幅下降。然而，经过IA/壳聚糖复合膜处理的芒果，病斑的直径显著减小至6.8毫米，面积减少了超过90%，病情严重指数从68.9%降至26%，控制效果达到了惊人的62.3%。
与清水对照组相比，台农芒果实经过IA/壳聚糖复合膜处理，其硬度提升了42.8%，失重率下降了47.9%，可溶性固形物含量提高了27.6%，总酸含量增加了125%，口感更加丰富美味！更为显著的是，这层特殊的膜还能够激发芒果内在的防御机制，显著增强果肉中抗逆酶的活力，从而更有效地抵抗外界病原体的侵袭以及不良储存和运输条件所造成的损害。
IA/壳聚糖复合膜在台农芒果冷库贮藏中展现了显著的保鲜作用，其中CK、CTS、IA、CTS-IA分别代表清水对照组、壳聚糖溶液处理组、IA溶液处理组以及IA/壳聚糖复合膜处理组。资料来源：相关文献。
未来应用：
让更多水果“穿上”天然防护衣
科学家们研制的“天然抗菌衣”不仅显著提升了葡萄和芒果的保鲜时长，而且适用于草莓、柑橘等容易腐烂的水果，在运输和储存阶段构建起一道抗菌防线。与传统的化学杀菌剂相比，这种基于土壤细菌的天然防御机制避免了农药残留的问题，确保了消费者能够享用更加安全健康的水果。此外，它还能显著降低因果蔬损耗而造成的经济损失。
这一突破性成就，通过巧妙融合土壤中细菌的抗菌能力与纳米技术，使我们在迈向既新鲜又环保的饮食生活方面迈出了坚实的一步。展望未来，这项技术正引领一场绿色农业的变革。设想一下，在不久的将来，超市中的每一颗水果都将被这层隐形的“防护服”所覆盖，这不仅能够显著延长水果的保鲜时长，还能够在从田间到餐桌的整个过程中提供全面的绿色保护，从而让消费者在享受美食的同时更加安心。
