Research Progress of Konjac Glucomannan-Based Antibacterial Active Packaging Film
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摘要: 魔芋葡甘聚糖是一种天然高分子，具有成膜性、生物相容性、可降解和可再生等特性，来源广泛，价格低廉。在众多以魔芋葡甘聚糖为基质的复合材料研究中，魔芋葡甘聚糖基抗菌活性包装膜的研究受到广泛关注，在食品包装领域表现出广阔的应用前景。本文主要从魔芋葡甘聚糖的结构、性能与复合膜的制备方法，以及不同种类魔芋葡甘聚糖基抗菌膜的制备、功能特性、抗菌效果等方面综述了魔芋葡甘聚糖基抗菌活性包装膜的研究进展。Abstract: Konjac glucomannan is a natural polymer with a wide range of sources, low price, excellent film-forming, biocompatibility, degradability and renewability. In many researches on composite materials based on konjac glucomannan, konjac glucomannan-based antibacterial active packaging film has received extensive attention and shown broad application prospects in the field of food packaging. In this paper, the structure and properties of konjac glucomannan and the preparation method of the composite film, as well as the preparation, functional properties and the research progress of antibacterial active packaging film based on konjac glucomannan are reviewed.
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Keywords:
- konjac glucomannan /
- polysaccharide /
- protein /
- antibacterial film
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传统的食品包装主要使用惰性包装材料，通过物理手段隔离食品与外界环境的接触来保持食品品质，本身不具备生物活性[1]。为了延长食品货架期，常直接向食品中添加防腐剂等，易导致食品安全隐患。近年来，随着人们对食品安全性的日益关注，期望食品具有一定的保质期，且在加工过程中，减少化学添加剂的使用。因此，研究具有特定活性的包装材料，成为当下热点。活性包装按功能特性分为抗菌膜、抗氧化膜、抗紫外膜等类型[2]，其中抗菌活性包装可以通过抑制微生物的生长繁殖而达到杀菌、抑菌等作用[3]，可确保食品质量的安全性和完整性，延长食品的货架寿命，是未来最有发展前景之一的活性包装。
魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，简称KGM），是魔芋块茎中的水溶性膳食纤维，含量高达50%以上，是继淀粉和纤维素之后，一种丰富的可再生天然高分子资源，且我国是魔芋种植量最大的国家。KGM具有出色的生物相容性、亲水性和成膜性等性能，被广泛应用于食品、材料、生物医药等领域[4-5]。由于KGM制成的膜具有均匀且致密的结构，热稳定性和机械性能良好等特点，并且可生物降解[6]，在包装材料领域具有潜在的应用前景。利用KGM为基质，添加抗菌剂等方式制备的抗菌活性包装膜，可应用于果蔬、鱼肉等食品的包装，延长其货架期，且使用后环保无污染[7]。本文综述了KGM的结构、性能、复合膜的制膜方法与KGM基抗菌膜的研究进展，以期为后续KGM基抗菌活性包装膜的研究和开发提供参考。
1. 魔芋葡甘聚糖的结构、性能与复合膜的制膜方法
1.1 魔芋葡甘聚糖的结构
KGM是一种来自魔芋块茎的杂多糖，由D-甘露糖和D-葡萄糖残基通过β-1,4键连接（图1），比率为1.6:1或1.4:1，具体取决于基因类型[8-10]，在主链甘露糖的C3位上有通过β-1，3键连接的支链结构，其中每32个糖残基上有3个支链[11-12]。KGM不带电荷，侧链含有乙酰基团，约每个糖残基上存在一个乙酰基，赋予KGM一定的水溶性，影响KGM的凝胶性质，例如在一定碱性条件下加热KGM，乙酰基就会脱除，KGM分子自身聚集、分子链缠绕，KGM形成凝胶[13]。
天然KGM是由放射状排列的胶束组成，存在α-型（非晶型）和β-型（结晶型）两种结构。X-射线衍射图显示KGM主要呈现无定形结构，分子链形成松散的聚集，仅有少数结晶[14]。KGM在水溶液中，主链构象为双螺旋结构，每个晶胞中含有4条反平行分布的KGM分子链和8个水分子，其中在O-3-O-5'与O-6旋转位置形成分子内氢键[15]。LI等[16]用光散射结合凝胶渗透色谱法测得的KGM分子量为1.033×106～1.088×106 g/mol。SHEN等[17]通过盐酸/乙醇溶液水解制得的KGM分子量为4.00×105～2.50×106 g/mol。由于KGM的来源、纯化和加工方式不同，其分子量存在差异，普遍认为KGM的分子量为2.00×105～2.00×106 g/mol。
1.2 魔芋葡甘聚糖的成膜性
KGM的基本构造由特殊的双螺旋结构与分子内、分子间氢键形成。KGM膜在形成过程中，分子在水中溶胀形成成膜液，其中涉及氢键相互作用、分子间无规则缠结等作用力。随着溶剂的逐渐蒸发，成膜液中分子间的距离减小，分子链间无规则缠结的强度不断加强，最后形成透明度高且结构致密均匀的固态膜[18]。
KGM分子上含有大量的亲水基团，制备成膜会遇水溶胀乃至溶解。因此，纯KGM膜存在阻湿性能和抗菌性能差的缺陷，限制了其在食品包装领域的应用。KGM与其他多糖、蛋白或聚合物等复合，通过分子间的交联作用、次级键和链间交叉缠绕结合，能形成稳定的三维空间网络结构，可提升复合膜的成膜性和功能特性，特别是有蛋白质存在时，它会反应生成更复杂的化合物，使得KGM复合膜具有高阻隔、高强度和可热封等性能[5,19]。LEUANGSUKRERK等[20]将乳清蛋白和KGM进行共混，增强了复合膜的柔韧性和耐水性。TONG等[21]利用KGM作为基质，以羧化纤维素纳米晶体为增强剂，葡萄皮提取物作为天然抗氧化剂，流延制备纳米纤维复合膜，改善了膜的阻隔性和透明性，且提高了其机械性能。
1.3 魔芋葡甘聚糖复合膜的制膜方法
KGM复合膜常用流延成膜法、静电纺丝法技术和微流体纺丝技术。流延成膜法是一种制备大面积膜材料的方法，即在KGM中添加溶剂、分散剂、粘结剂与塑性剂等有机成分制备分散均匀且稳定的成膜液[22]，在一定湿度和温度下干燥制得。该方法绿色环保，制得的薄膜厚度均匀且透明度高。张露等[23]利用KGM与大豆分离蛋白流延制备复合膜，当大豆分离蛋白与KGM混合比为1:1（w/w）时，可显著提高复合膜的阻隔性能。姚遥等[24]利用KGM与普鲁兰多糖流延制备可食性复合膜，结果表明KGM与普鲁兰多糖混合比为6:4（w/w）时，与纯KGM膜相比，复合膜的阻湿性能和机械性能均有显著提高。
静电纺丝技术原理是由于高压电场的作用，聚合物溶液拉伸成细流，从而得到纳米级纤维[25]。该方法成本低、产率高、制备出的纤维比表面积大且适用于不同种类的材料，能制备有机、无机以及有机/无机复合纳米纤维，可应用于药物缓释、纳米传感器、能源应用等领域。杜雨等[26]利用静电纺丝技术制备纳米海藻酸钠/KGM-菊糖纤维膜，海藻酸钠和菊糖分别提高材料的黏度和热稳定性，结果制得有较高黏度及良好热稳定性的纤维膜。李湘銮[27]采用静电纺丝技术，将蛭石、柠檬精油、KGM制备吸水衬垫，与空白组相比，纺丝衬垫处理组的冷鲜肉货架期延长了4 d。
微流体纺丝技术是在传统湿法纺丝的基础上，结合微流体技术的层流效应，制备出微米级纤维的技术，由于其安全、可控、高效、无毒且绿色的特性而受到广泛的关注[6]。与流延成膜法相比，微流体纺丝技术制得的薄膜比面积大，可以保持功能化合物的活性。与微流体纺丝技术相比，静电纺丝技术过程中能耗高、安全性低，制备的薄膜结构单一、有序性差，使得应用范围受到限制[28]。由于KGM在成膜液中稳定，在微流体纺丝技术过程中，KGM可能有助于活性物质在微通道中的相对均匀分散[29]，通过微流体纺丝技术可以制备以KGM为主要原料的抗菌包装。LIN等[30]以KGM、聚（ε-己内酯）（PCL）和纳米Ag为主要原料，采用微流体纺丝技术制备复合膜。复合膜由排列整齐的纤维组成，且纤维的整体直径相对均匀，能促进负载的纳米Ag在膜中均匀分布。KGM和PCL之间形成氢键，KGM和纳米Ag或PCL和纳米Ag之间发生范德华相互作用。结果表明，复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出优异的抗菌活性，抑菌圈直径分别为（34.00±0.71）mm和（39.00±5.66）mm，且具有良好的热稳定性、疏水性能以及断裂伸长率。
2. 魔芋葡甘聚糖抗菌膜
2.1 引入天然抗菌剂的KGM抗菌膜
包装材料中含有抗菌剂，可以抑制在储存或运输过程中微生物的生长。夏玉琳等[31]将KGM和大蒜精油的天然提取物复合，成膜液应用于葡萄上，能有效提高葡萄的贮存质量，延长保质期。甜罗勒是泰国菜中的常见药草，它的精油含有生物活性挥发性化合物，例如芳樟醇和甲基查维醇，对革兰氏阳性细菌具有抗菌作用[32]。其抑菌机理是由于精油具有疏水性，分离了细菌的细胞膜和脂质层，细菌细胞渗透性增加而死亡[33]。SAEHENG等[34]将甜罗勒油与KGM共混制备抗菌复合膜，甜罗勒油浓度为4%（v/v）（体积与面积之比为0.325 mL·cm−2）和浓度为6%（v/v）（体积与面积之比为0.455 mL·cm−2）时，复合膜抑制大肠杆菌效果最显著，其抑菌圈直径分别为（10.10±0.34）mm和（10.10±0.41）mm。SUPPAKUL[35]等将甜罗勒油与聚乙烯基制备复合膜，用于奶酪的保鲜。结果表明该复合膜对大肠杆菌的抑制效果不明显，抑菌圈直径为（10.00±0.18）mm，可能因为低温抑制了甜罗勒油释放生物活性物质，相比之下，KGM/甜罗勒油复合膜应用于储存鲜切蔬菜更具有潜力。将天然抗菌剂添加到KGM基体中，两者通过相互作用能制成具有良好机械性能和阻隔性能的抗菌薄膜。
2.2 引入纳米粒子的KGM抗菌膜
添加到食品包装膜中常用的纳米粒子有纳米Ag、纳米TiO2和纳米ZnO等。纳米Ag粒子对细菌和真菌都有一定的抑制作用[36]，纳米Ag对细菌细胞的作用机制主要包括[37]：通过静电吸引，纳米Ag附着细胞表面，破坏细胞壁；自由基的产生，渗透性发生变化，细胞内容物的泄漏；抑制蛋白质合成和功能；与DNA的相互作用，破坏DNA结构。LEI等[38]将KGM和纳米Ag进行混合，添加纳米Ag提高了复合膜的热稳定性，这可能是由于纳米Ag在KGM分子之间形成网状结构，控制了复合膜中聚合物基体的热运动。随着复合膜中纳米Ag含量的增加，可以增强复合膜的机械性能和抗菌性能，其中对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能最显著，其抑菌圈直径分别为（16.00±0.14）mm和（14.60±0.21）mm，制备出的复合膜可应用于环保包装和医药领域。
TiO2是光催化型抗菌剂，光催化杀菌效应是细菌和TiO2间相互作用的结果。TiO2光催化反应生成活性羟基、超氧离子、过羟基和双氧水，通过协同作用发生一系列链式氧化反应，直接破坏生物细胞的结构杀灭细菌[39]。刘秋丽[40]将纳米TiO2加入KGM成膜液中，流延制备KGM/纳米TiO2复合膜，其中纳米TiO2的钛羟基和KGM中的羟基形成氢键或脱水形成Ti-O-C键，同时产生以纳米TiO2为物理交联点的网络缠绕交联，KGM与纳米TiO2存在较强的氢键和物理吸附作用。复合膜的热稳定性、力学性能和疏水性能得到提高，对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌有显著抑制作用，在光照培养条件下，其抗菌率可分别达到至53.7%和53.4%，可用于食品保鲜以获得更长的货架期。在金针菇保鲜研究中，相比纯KGM膜和PE膜，KGM/纳米TiO2复合膜能有效降低金针菇的失重率和腐烂指数以延长货架期。这与李彦军等[41]制备KGM/纳米TiO2复合膜，用于提高豆腐及樱桃的新鲜程度，延长了贮藏期结果相一致。
纳米ZnO具有良好的光催化效能、紫外吸收和抑菌活性等，柯忠原[42]将纳米ZnO加入KGM成膜液中，制备KGM/纳米ZnO复合膜，当纳米ZnO添加量达到1%时，对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌和枯草芽孢杆菌都具有明显的抑制作用，且偏酸性的pH对抑菌效果较好。综上，以KGM与有抑菌性能的纳米粒子为原料，进行物理共混制备抗菌复合膜，具有良好的生物相容性和抑菌性能，且可生物降解、无毒无污染，能广泛应用于环保包装，延长食品货架期。
2.3 改性魔芋葡甘聚糖的KGM抗菌膜
KGM的分子链中含有乙酰基团和大量的羟基，可对其进行脱乙酰基、酯化、接枝等化学改性处理，开发新功能从而扩大其应用范围。王文果[43]用Ca（OH）2对KGM进行脱乙酰基后，添加增塑剂、阻隔剂和大蒜提取物制备KGM抗菌膜，能有效抑制青绿霉的生长，避免霉菌的侵染。
羧甲基魔芋葡甘聚糖（CMKGM）是KGM的一种醚化改性产物，羧甲基在KGM结构中的引入，降低了CMKGM对水的吸附、吸收和溶解度，因此降低了该分子的亲水性[44]。CMKGM可能与革兰氏阴性菌发生静电相互作用，细胞膜破坏从而菌体死亡，同时菌体的通透性发生变化，体内离子外溢，胞内酶释放到体外，细胞内环境稳态遭到破坏后，菌体代谢失衡，造成细菌生长停滞或者死亡。董佳[45]研究发现将CMKGM、乳酸链球菌素和二氧化氯进行优化设计，配制膜液对鲜肉进行涂膜保鲜，在9 d后还保持在二级鲜肉范围内。
陈月霞等[4]利用次氯酸对KGM进行化学改性，其原理是利用KGM糖残基C6、C2和C3位上羟基的反应活性，使KGM与次氯酸在NaOH碱性环境中发生双分子亲核取代反应。结果表明，最佳改性工艺条件为：KGM与次氯酸的混合比例为1∶（0.8~0.9）（m/m），反应温度为60 ℃，pH为8～9，溶解时间为3 h，其水溶胶制备出薄膜的成膜性能和热稳定性明显提高。未改性的KGM溶液贮存4 d就出现发霉、发臭现象，而将改性KGM配成溶液后置于干净烧杯中密封贮存，保质期可达14 d，表明次氯酸改性后的KGM溶液用于涂膜保鲜能有效延长食品货架期。
3. 魔芋葡甘聚糖基复合抗菌膜
KGM与其他多糖或蛋白复合成膜性能要优于纯KGM膜，当组分间具有良好的相容性时，能有效地改善复合膜的性能，提高KGM基复合膜的实用价值。以KGM/多糖复合物和KGM/蛋白复合物为基质，引入抗菌活性成分，制备抗菌活性包装，是KGM基膜材料研究的热点内容。
3.1 魔芋葡甘聚糖/壳聚糖复合抗菌膜
在与KGM复合的多糖类物质中，研究最多的是壳聚糖。壳聚糖已被证明是无毒且具有抗菌特性的天然高分子多糖，由D-葡萄糖胺和N-乙酰-D-葡萄糖胺单元组成，具有优异的成膜性、生物降解性和生物相容性等[46-47]，其抗菌作用是壳聚糖微球与革兰氏阴性细菌的细胞质膜磷脂之间存在疏水相互作用，改变了细胞膜的通透性，引起细胞渗漏[48]。DU等[49]制备了KGM/壳聚糖复合膜，其中KGM与壳聚糖的混合比例为8:2（w/w），经25 kGy辐照后的复合膜对大肠杆菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用最佳。在KGM/壳聚糖复合膜中，存在强烈的分子间氢键，KGM和壳聚糖之间具有良好的相容性，与纯壳聚糖膜相比，该复合膜的拉伸强度显著提高，是一种有前途的生物医学聚合物材料。
SUN等[47]流延制备了基于KGM/壳聚糖、纳米ZnO和桑树花青素提取物的复合膜（KCZ/MAE）。复合膜表面相对均匀且致密，表明桑树花青素提取物、纳米ZnO、KGM和壳聚糖之间具有良好的相容性。与KGM/壳聚糖复合膜相比，KCZ/MAE复合膜DPPH自由基清除活性增强了（62.91%±0.46%），大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别增加了（3.40±0.21）mm和（5.15±0.07）mm。因其显示出强抗氧化活性、良好的热稳定性和优异的抗菌活性，可作为食品工业中潜在的抗菌材料，延长食品的保质期。
LI等[46]将KGM、壳聚糖和乳链菌肽制成三元抗菌复合膜。乳链菌肽以336000 IU/g加入KGM/壳聚糖复合膜中，与纯KGM膜、纯壳聚糖膜、KGM/壳聚糖复合膜相比，对金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌和蜡状芽孢杆菌具有优异的抗菌活性，其抑菌圈直径分别为（28.53±0.51）、（32.27±0.68）mm和（29.03±0.37）mm。NAIR等[50]研究表明，将木薯淀粉和纳米Ag添加到KGM/壳聚糖复合膜中，可以显著改善复合膜的疏水性能、热稳定性、力学性能和抗菌性能。SUN等[51]研究表明，与KGM/羧甲基壳聚糖（CMCS）复合膜相比，添加表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）明显增强了复合膜的抗氧化和抗菌活性，同时降低了透光率和断裂伸长率。添加5%~15%（w/w）EGCG于KGM/CMCS复合物后，复合膜横截面整齐，没有明显的孔洞或裂纹，由于分子间氢键的形成，EGCG能均匀分散在KGM/CMCS薄膜基质中。此外，EGCG含量为20%时，KGM/CMCS/EGCG复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别为（17.10±0.16）mm和（17.73±0.33）mm，且具有良好的水蒸气阻隔性、热稳定性和紫外光阻隔性。将优良的抗菌剂添加到KGM/壳聚糖成膜基材中，能提高复合膜的抗菌性能，实现活性包装的目的。
3.2 魔芋葡甘聚糖/结冷胶复合抗菌膜
结冷胶是通过鞘脂鞘氨醇单胞菌发酵产生的细胞外多糖。XU等[52]制备KGM/结冷胶复合膜，添加乳链菌肽使复合膜对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性。复合膜表面光滑均匀，当KGM与结冷胶的混合比为7∶3（w/w）时，KGM与结冷胶之间的生物相容性最好；随着结冷胶含量的增加，抗菌作用增强。YU等[53]将没食子酸作为天然抗菌剂，Ca2+作为交联剂，用于KGM/结冷胶开发抗菌包装膜。结果表明，复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抗菌性能，抑制区周围有（2.56±0.45）mm的抑菌圈，且该复合膜表面的致密性和均匀性随KGM含量的增加而增加，添加KGM可显著提高复合膜的机械强度，同时增强抗菌活性。
3.3 魔芋葡甘聚糖/果胶复合抗菌膜
果胶是一种线性水溶性多糖，主要来源于柑桔皮和苹果渣。由于其无毒、成本低、可降解且具有良好的生物相容性，被广泛用作食品包装的成膜材料[54]。LEI等[55]将茶多酚添加到果胶/KGM复合膜中，组分之间发生氢键相互作用，具有良好的相容性，茶多酚在基质中均匀分散。茶多酚的引入显著改善了薄膜的抗氧化性和抗菌活性，提高了薄膜的机械性能和疏水性能。当茶多酚添加量为5％时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为（22.66±1.42）mm和（19.36±0.51）mm，抗氧化活性为（79.37%±0.65%）。
3.4 魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合抗菌膜
近年来，研究者们对天然高分子载体材料玉米醇溶蛋白研究比较活跃。WANG等[56]通过静电纺丝技术利用KGM与玉米醇溶蛋白（Zein）构建纳米原纤维薄膜。KGM与Zein分子之间存在氢键，由于静电纺丝技术，使得氢键作用变得更强烈。氢键相互作用可能有助于KGM与Zein之间的生物相容性，提高机械性能。进一步添加姜黄素（Cur），与KGM/Zein复合膜相比，KGM/Zein/Cur复合膜具有优异的抗菌活性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为（12.00±0.31）mm和（20.00±0.26）mm。而纯KGM膜和纯玉米醇溶蛋白膜对微生物的生长没有明显抑制效果。王凯等[57]以KGM、玉米醇溶蛋白和山梨酸钾为主要材料，通过流延制备复合膜。随着山梨酸钾添加量的增加，复合膜的机械性能增强，当山梨酸钾含量为12%（w/w）时，24 h后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和蜡样芽胞杆菌的抑菌圈直径分别为（11.52±0.16）、（9.22±0.21）mm和（26.34±0.18）mm。而不含山梨酸钾的复合膜没有抑菌效果，抑菌圈为（7.00±0.00）mm。将含有12%山梨酸钾的复合膜用于鱼肉保鲜，与空白对照相比，鱼肉在4 ℃储藏时货架期可延长4 d，说明该抗菌膜可利用于食品保鲜领域。
3.5 魔芋葡甘聚糖/明胶复合抗菌膜
WANG等[58]将表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）加入KGM/明胶溶液中，得到DGG复合膜，为了改善复合膜的性能，将芦丁官能化的纤维素纳米晶体（RCNC）添加到DGG基质，通过溶剂流延法制备RCNC/DGG复合膜。与DGG复合膜相比，添加RCNC的复合膜，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现抑制作用，且抑菌圈直径随RCNC的增加而增加，RCNC添加150 mg时，抑菌圈分别为（38.15±0.12）mm和（35.18±0.15）mm。RCNC/DGG复合膜可用于食品包装和监测水产品变质。
3.6 其他
KGM基抗菌膜一直是抗菌活性包装膜的重要研究内容，不局限于以上种类。
花色苷可能会破坏细菌的细胞膜并影响病原体的生物合成，导致细菌分解直至死亡。WU等[59]将红甘蓝花色苷（RCA）固定在氧化的几丁质纳米晶体（O-ChNCs）/KGM基质中，制备KGM/O-ChNCs/RCA复合膜。RCA与O-ChNCs产生静电相互作用，并改变了O-ChNC与KGM之间的空间结构；O-ChNCs和RCA均匀分散在KGM膜基质中，赋予复合膜出色的紫外线阻隔性、抗氧化性、抗菌性能和pH敏感特性。其中KCR-9复合膜（KGM∶O-ChNCs∶RCA（%，w/v）为0.95∶0.05∶0.09）对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出最高的抗菌活性。
RHIM等[60]将琼脂、β-角叉菜胶、KGM和纳米粘土复合流延制备复合膜，该复合膜通过氢键、聚合物链间相互作用保持稳定，复合膜的机械性能和阻隔性能提高，且对革兰氏阳性细菌、单核细胞增生性李斯特菌具有抗菌活性。没有添加纳米粘土的复合膜，微生物种群随着时间变化而增加，无抗菌性能。该复合膜可用于食品包装，延长食品保质期，还可作为伤口敷料或皮肤护理产品应用于生物医学行业。
NI等[61]利用微流体纺丝技术制备KGM/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）/EGCG复合膜，由于KGM/PVP和EGCG之间存在分子间的相互作用，复合膜热稳定性强，结果显示出优异的抗菌率（对大肠杆菌抗菌率为97.1%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为99.7%，对肠球菌抗菌率为97.3%，对枯草芽孢杆菌抗菌率为99.9%），为医疗生物薄膜材料的开发提供了简便而绿色的途径。绿原酸（CGA）是一种从金银花中提取的多酚化合物，具有极好的抗菌活性。LIN等[62]通过微流体纺丝技术制得了新型KGM/聚甲基丙烯酸甲酯/CGA复合膜，KGM与CGA形成氢键，减少CGA与聚甲基丙烯酸甲酯之间形成的氢键数量，增大了CGA与聚甲基丙烯酸甲酯之间的排斥力，促进CGA的释放。微纤维的表面相对光滑且无裂纹，复合膜的结构稳定且致密。复合膜不仅具有良好的热稳定性、机械性能和疏水性，而且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抗菌性能，其抑菌圈直径分别为（8.50±3.50）mm和（6.50±2.10）mm。
4. 结语
以KGM为基质制备抗菌活性包装材料应用前景广阔。可以通过引入抗菌剂、纳米粒子或分子改性的方法提高KGM膜的抗菌活性。另外，以KGM/多糖复合物或KGM/蛋白复合物为基质，引入抗菌活性成分混合制备复合膜，与纯多糖膜相比，能有效改善复合膜的力学性能、阻隔性能、抗菌性能等。鉴于KGM基复合抗菌膜的应用潜能，在今后的工作中，可深入研究KGM基抗菌包装膜中活性物质的控释过程，以及在不同贮藏环境下的抗菌效果的稳定性；同时，对KGM基复合抗菌膜的安全性评价需建立相关方法和标准。
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