肉桂醛(CA)具有較高的抗菌活性,但在食品體系中不穩定且易揮發。為了克服上述缺點,通過靜電紡絲制備了一種雙響應控釋納米纖維,將CA@透明質酸/羧甲基殼聚糖納米顆粒(CA@HA/CMCS-NPs)嵌入絲素蛋白納米纖維(CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維)中。當CA@HA/CMCS-NPs的濃度為5mg/mL時,CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維具有較好的力學性能,拉伸強度為3.21MPa,斷裂伸長率為47.51%。大腸桿菌O157:H7特異性分泌的β-葡萄糖醛酸酶(β-G)和絲氨酸蛋白酶可以通過水解解構SF和HA的殼,從而使得CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維雙重響應控制釋放CA。在4℃和25℃下經CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維處理5天后,牛肉中大腸桿菌O157:H7的含量分別減少了99.98%和99.89%。此外,CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維對牛肉的感官品質沒有影響。
圖1.不同時間點用CA處理的情況下殘留大腸桿菌O157:H7的數量(a);大腸桿菌O157:H7的SEM圖像(b,c)。
圖2.CMCS、HA、CA和CA@HA/CMCS-NPs的FTIR光譜(a)和拉曼光譜(b);對照(c)和CA@HA/CMCS-NPs(d)的SEM圖像。
圖3.大腸桿菌O157:H7(a,c,e)和鼠傷寒沙門氏菌(b,d,f)在不同時間點的酶解循環。
圖4.PEO、SF、CA@HA/CMCS-NPs和CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維的FTIR光譜(a);SF納米纖維(b)和CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維(c)的SEM顯微照片以及纖維直徑分布和平均直徑;SF納米纖維(d)和CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維(e)的AFM圖像;納米纖維的粗糙度(f);截面的平均寬度(g)。
圖5.CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維處理前后鼠傷寒沙門氏菌(a,b)和大腸桿菌O157:H7(c,d)的抑菌圈;用CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維處理前后鼠傷寒沙門氏菌(e,f)和大腸桿菌O157:H7(g,h)的TEM圖像;(i)捕獲前CA的GC檢測,與大腸桿菌O157:H7共孵育后CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維的CA釋放,與鼠傷寒沙門氏菌共孵育后CA@HA/CMCS-NPsSF納米纖維的CA釋放,以及捕獲后CA的GC檢測。
圖6.CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維在4℃(a)和25℃(b)下對大腸桿菌O157:H7的抗菌活性;CA@HA/CMCSNPsSF納米纖維在4℃(c)和25℃(d)下對鼠傷寒沙門氏菌的抗菌活性;4℃(e,f,g)和25℃(h,i,j)下用CA@HA/CMCS-NPs SF納米纖維處理前后牛肉樣品的物理圖像。