近日,農產品加工與營養研究所生物活性物質與功能食品創新團隊與西班牙維戈大學理學院分析化學與食品科學系營養與食品創新團隊在中科院1區Top期刊《Advances in Colloid and Interface Science》(IF=15.19)上合作發表了題為“Macroalgae as biofactories of metal nanoparticles; biosynthesis and food applications”的論文,系統報道了大型藻類作為金屬納米顆粒的生物工廠,生物合成過程以及在食品中的應用。
近年來,納米技術開辟了一個新的前沿領域,能夠提供新的方法來控制和構建具有更大市場價值的產品,并為食品加工、保存和包裝方面的創新應用的發展提供重大機會。大型藻類(MAG)是主要的光自養生物群,被稱為是酚類化合物、色素和多糖等次生代謝產物的重要來源。基于MAG作為“納米生物工廠”能力的生物合成目標是使用藻類次級代謝產物作為還原劑來穩定納米顆粒(NPs)。如今大部分研究主要集中在利用藻類衍生的金屬(Ag, Au)和金屬氧化物(CuO, ZnO)納米粒子。由于MAG中生物活性化合物的存在,降低了金屬納米粒子的生物合成的成本和生產時間,并提高了其生物相容性,擴大了應用范圍。由于這些化合物的抗菌和抗氧化性能,它們通過納米微囊化、納米復合材料或生物傳感器等創新技術被應用在食品行業中。然而,毒性是一個需要考慮的關鍵因素,因此適用的方法需要保證金屬納米粒子的安全使用。因此,本論文的目的是匯編關于藻類介導的金屬納米粒子、它們的生物合成和潛在的在食品行業的應用。
本論文首次系統的匯編、分析和組織了有關藻類介導的納米粒子生物合成的現有信息,包括它們的背景、分類、藻類介導的金屬納米粒子的毒性、它們的表征以及隨后的生物潛力和在食品工業中的應用相關的方面。最后,還概述了適用于該研究領域的現行法律框架。農產品所劉超副研究員為論文共同第一作者。該研究獲得了國家自然科學基金、山東省重大科技創新工程等課題資助。
文章亮點:
1. 藻類金屬納米顆粒子可以大量應用于食品工業;
2. 納米粒子的生物合成降低了成本和毒性,并增加了它們的生物相容性;
3. 生物合成因子和表征工具有助于了解納米粒子的性質;
4. 納米粒子在食品中的應用主要是基于其抗氧化和抗菌性能;
5. 納米粒子應考慮毒性和方法,以保證金屬納米粒子的安全使用。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.fochx.2022.100432