“盛夏白纱”在华南国家植物园惊艳绽放！海杧果迎来最佳观赏期

每当看到(kàndào)新鲜葡萄渗出酒味，或是芒果表皮浮现黑斑，我们都在见证(jiànzhèng)一场微观世界的“真菌入侵”。

这些看似普通(pǔtōng)的(de)腐败现象背后，是灰葡萄孢霉、酿酒酵母和胶孢炭疽菌等真菌的“杰作”。它们(tāmen)通过分泌胞外酶破坏水果表皮，消耗水果营养物质，劣化感官品质甚至产生毒素，每年在全球范围内造成价值千亿元的农产品损失，这个数字足以(zúyǐ)让每个水果爱好者扼腕。

“要是水果的新鲜期再长一点就(jiù)好了……”“怎么才能延长水果的保质期呢？”你是否也有过这样的想法？针对这一(zhèyī)需求，中国科学院成都生物研究所微生物源(yuán)农药与制剂研发创新团队的科学家们(men)已经找到了高效、安全、无污染的解决方案！

大自然的“抗菌战士”——伊(yī)枯草菌素 A

过去，为了让水果“活”得久一点(yìdiǎn)，果农和商家常喷洒化学(huàxué)杀菌剂使其保鲜。这些药剂虽然能暂时赶走真菌，但(dàn)也存在问题：化学残留可能危害人体健康，长期使用还会污染环境。随着消费者对“零农残”需求的增长，科学家将(jiāng)目光转向了自然界本身——那些与真菌搏斗了亿万年的微生物拮抗系统(xìtǒng)。

在自然界中，潜藏着一支特殊的“抗菌特工队”——伊枯草(kūcǎo)菌素 A（Iturin A，简称 IA），它是由土壤(tǔrǎng)中某些芽孢杆菌分泌的脂肽化合物。这种由氨基酸和脂肪酸构成的环状分子，堪称植物病原真菌的“天敌(tiāndí)克星”。它的杀菌(shājūn)原理颇具智慧：化身一把分子钥匙，精准识别真菌细胞膜，在其表面(biǎomiàn)形成孔洞，破坏(pòhuài)细胞膜完整性，导致真菌因功能障碍而死亡。

实验证明，IA 对多种常见农业致病真菌(zhēnjūn)都表现出强烈的抑制效果。不论是(bùlùnshì)导致葡萄采后(cǎihòu)腐烂的酵母菌和灰葡萄孢霉菌，还(hái)是引发芒果炭疽病（是指一种在芒果表面形成黑褐色病斑的严重真菌性(zhēnjūnxìng)病害(bìnghài)，病果商品价值可完全丧失）的胶孢炭疽菌，都难以(nányǐ)招架 IA 的攻势。更难得的是，这种生物抗菌剂具有优异的环保特性：不仅对哺乳动物安全无害，还能在自然环境中完全降解，避免了传统化学农药残留产生的环境污染问题。

伊(yī)枯草菌素 A 对(duì)丝状真菌和酵母细胞的破坏 图片来源：参考文献[3][4]

不过，这位“真菌杀手”也有自己的软肋——其分子结构在阳光直射、雨水冲刷或酶解作用下容易“散架”失活。且由于基础(jīchǔ)应用研究相对(xiāngduì)滞后，截至目前，IA还(hái)未在具体场景中实现商业化应用。

打造(dǎzào)“纳米时间胶囊”

和“复合膜盾牌”，锁住水果(shuǐguǒ)鲜美

近期，中国科学院成都生物研究所微生物(wēishēngwù)源农药与制剂研发创新团队取得了一项突破性(tūpòxìng)进展。即从芽孢杆菌发酵液中提取(tíqǔ)出天然抗菌剂 IA，并巧妙地用虾蟹壳中提取的壳聚糖(kéjùtáng)为它打造了两套“作战装备”：一是直径只有头发丝 1/100 的纳米微胶囊，二是(èrshì)可食用复合膜。在“外挂”装备的加持下，这种保鲜剂不仅能精准抑制病原真菌生长，还(hái)具备可降解的特性，达到了“以(yǐ)自然之道，还治自然之身”的环保效果。

这种(zhèzhǒng)新型制剂有四大“超能力”：

持久保鲜：纳米胶囊如同微型“时间胶囊”，将抗菌分子封装进去后，能持续 16 天缓慢释放(shìfàng)抗菌成分，远超(yuǎnchāo)普通保鲜剂的效果。

耐受性强：实验证明，即使在 230℃ 高温或长期(chángqī)潮湿环境下，这些纳米胶囊“战士”依然(yīrán)能保持战斗力。

双重(shuāngchóng)防护：壳聚糖在减少水果水分散失的同时，也具有(jùyǒu)一定的抗菌能力，和 IA 搭配就像“双剑合璧”，对真菌形成双重打击。

免疫诱导：IA 和壳聚糖还能(néng)协同激活水果自身的免疫系统，增强对病原真菌抗性(kàngxìng)，进一步减少采后病原真菌侵染带来的损失。

IA/壳聚糖(kéjùtáng)纳米微胶囊的扫描电镜成像(chéngxiàng) 图片来源：参考文献[1]

葡萄(pútáo)不霉、芒果不烂，

那么，这种新型保鲜剂的实际效果如何呢？研究员用葡萄和芒果做(zuò)了两场(liǎngchǎng)实验，答案让人惊喜！

1.实验(shíyàn)一：巨峰葡萄常温保鲜

研究员选用巨峰葡萄(pútáo)进行了常温(chángwēn)贮藏实验。结果显示，清水对照组的葡萄贮藏至第 8 天就惨不忍睹——果梗干枯，果实凹陷变形并长出霉斑，已不能作为(zuòwéi)商品销售。而经过 IA/壳聚糖纳米(nàmǐ)微胶囊处理的葡萄，即使到了第 16 天，表面依然光滑，仅有约 12%的果粒出现变质(biànzhì)，果实硬度和(hé)色泽都(dōu)得到较好的保持。数据显示，经 16 天常温贮藏，IA/壳聚糖纳米微胶囊处理的葡萄腐烂率比清水对照组降低了 52.28%，失重率也减少了 41.2%，仍符合(fúhé)商业销售标准。

IA/壳聚糖纳米(nàmǐ)微胶囊对巨峰葡萄(pútáo)(pútáo)常温贮藏的保鲜效果 CK、CKM、CS、IA/CS 分别为清水对照组，空载壳聚糖纳米微胶囊处理组，高浓度壳聚糖溶液(róngyè)处理组、IA/壳聚糖纳米微胶囊处理组。A、B、C 箭头分别指示储存后(hòu)葡萄果粒表面凹陷，果粒表面霉斑及腐败，果粒脱落。图片来源：参考文献[1]

2.实验(shíyàn)二：台农芒果冷藏保鲜

芒果冷藏保鲜(bǎoxiān)实验更让人眼前一亮。经 20 天(tiān)的冷库贮藏，清水对照组(duìzhàozǔ)的芒果被炭疽病斑(bìngbān)“霸占”，病斑平均直径 22 毫米，果肉品质严重(yánzhòng)下降。而经 IA/壳聚糖复合膜处理的芒果，病斑直径缩小到 6.8 毫米，面积减少 90%以上，病情严重指数从 68.9%降到 26%，控制效率高达 62.3%！

同时，相比于清水对照组，经 IA/壳聚糖复合膜(fùhémó)处理后的(de)台农芒果实硬度增加 42.8%，失重率降低 47.9%，可溶性固形物提升(tíshēng) 27.6%，总酸含量增加了 125%，吃起来风味更足！更厉害的是，这层膜还能“激活”芒果自身的“免疫系统(miǎnyìxìtǒng)”，让果肉里(lǐ)的抗逆酶活性大幅提高，更好地(dì)抵御外来病原侵染及不良贮运环境带来的伤害。

IA/壳聚糖复合膜(fùhémó)对台农芒果(mángguǒ)冷库贮藏的保鲜效果 CK、CTS、IA、CTS-IA分别为清水对照组，壳聚糖溶液(róngyè)处理(chǔlǐ)组、IA 溶液处理组，IA/壳聚糖复合膜处理组。图片来源：参考文献[2]

让(ràng)更多水果“穿上”天然防护衣

科学家们研发的(de)“天然抗菌(kàngjūn)衣”不仅能(néng)有效延长葡萄、芒果的保鲜期，还可推广到草莓、柑橘等易腐水果，在运输储存过程中形成抗菌屏障。相比传统化学杀菌剂，这种依靠土壤(tǔrǎng)细菌的天然防护方法规避(guībì)了农药残留风险，让消费者吃上更安全健康水果，同时，还能显著减少果蔬损耗带来的经济损失。

这一创新成果，巧妙地将(jiāng)土壤细菌的抗菌特性与纳米技术结合，让我们离既(jì)新鲜又环保的饮食生活更近了一步。从长远来看，这项技术正在推动一场绿色农业革命。畅想一下，在未来，超市里每颗水果都穿上这层隐形“防护服”，不仅(bùjǐn)可以延长水果的保鲜期，更能(gèngnéng)实现从田间到餐桌的全程(quánchéng)绿色防护，让消费者吃得更放心！

[3]代富英(dàifùyīng),周金燕,谭红.捷安肽(jiéāntài)素抗真菌作用(zuòyòng)机理研究[J].成都医学院学报(xuébào), 2006, 1(2):5.DOI:10.3969/j.issn.1674-2257.2006.02.002.

作者丨李哲敏 中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)成都生物研究所