天气 
2025-06-30
炎炎夏日，又到了大快朵颐各色水果的好时节。或许不少人和我有一样的感觉：水果确实香甜可口，但可惜太容易变质了。从拎回家的那一刻起，我仿佛就已经加入了一场与腐烂赛跑的战斗。
事实上，水果容易变质不只是日常生活中的小烦恼，更是令全球科学家头疼的大难题。保质期太短，意味着在从果园到餐桌的整个供应链上，水果的损耗巨大，成本增加。研究估计，每年有多达一半的种植水果会被丢弃。因此，如果能延长水果的保鲜时间，就能减少食物浪费，这对食物紧缺的地区尤为重要。
说到延长保质期，恐怕许多人脑海中都会立刻浮现出各种“恶名昭彰”的防腐剂。有没有既安全又高效的水果保鲜方法呢？今年 5 月 31 日，在一篇发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的论文中，陕西师范大学的杨鹏课题组（冯娜、孔佳和杨鹏）就开发了一种可食用的水果保鲜涂层，它不仅能将完整水果的室温保质期延长至原来的 5 倍，甚至连鲜切水果在冷藏条件下都能保鲜 10 天。
ALP涂层可以将鲜切水果的冷藏保质期延长到10天之久，图中是冷藏条件（4°C，湿度50%）下的保鲜效果，第一行为未经处理的鲜切水果，第二行为ALP涂层处理过的水果（图片来源：原论文）
全方位防腐
水果之所以容易变质，其实是多种因素共同作用的结果。除了微生物的侵袭，水果自身的生命活动也是一个重要原因。比如苹果、香蕉、猕猴桃等呼吸跃变型水果，在采摘后仍会释放乙烯等气体，使其继续成熟。因此，市面上的一些保鲜手段会通过减缓水果的新陈代谢来延长它们的保质期。此外，水果在储存过程中还会损失水分和营养，导致口感和风味下降。
意识到令水果变质的几大罪魁祸首后，杨鹏很快意识到，他一直研究的一类材料——蛋白质淀粉样聚集体，或许可以从多个层面同时应对这个难题。
ALP涂层保鲜原理（图片来源：原论文）
蛋白质淀粉样聚集体是一种特殊的蛋白质聚集形式，在自然界中广泛存在。人们最熟悉的例子，可能是阿尔茨海默病患者大脑中的淀粉样蛋白斑块。但杨鹏指出，淀粉样聚集体并不都是坏的，它们也参与了许多正常的生命活动。例如，植物会以这种方式储存蛋白质；而在儿童换牙过程中，新的牙齿生成也离不开蛋白质淀粉样聚集体来引导羟基磷灰石再生。不同蛋白质形成的淀粉样聚集体，生理性功能也千差万别。
这些天然的蛋白质淀粉样聚集体有一个显著的特性：黏附性极强。杨鹏团队设想，如果能把它们制成薄膜，涂在水果表面，就可以阻隔水果与外界环境的接触，既能隔绝氧气进入，减缓新陈代谢，又能锁住水分，延缓风味流失。
然而，人工合成的淀粉样聚集体通常不具备这样强的黏附力。杨鹏指出，用传统方法制备的蛋白质淀粉样聚集体通常比较“硬”，黏附效果不佳，而且往往难以降解，存在一定的生物安全隐患。此外，用传统实验方法制备人工淀粉样聚集体，这个过程依赖于高温、有机试剂和极强的酸性，效率不高（几十小时才能形成少量纳米纤维），也与低碳、绿色化学的理念相悖。
幸运的是，杨鹏课题组此前已经开发了一种方法，能通过温和地打断蛋白质分子内的二硫键，制备出一种黏附力强、易降解的“类淀粉样聚集体”（ALP）。这种材料非常柔软，一旦与物体表面接触，便能迅速铺展成一层薄薄的涂层，紧紧黏附其上，甚至比天然蛋白质淀粉样聚集体的黏附力更高。
ALP能迅速在水果的蜡质层表面形成一层薄膜（图片来源：原论文）
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