近日，我校药学院张宇博士在中科院Top期刊《Small》上发表了题为“An Antibacterial and Antioxidant Food Packaging Film Based on Amphiphilic Polypeptides-Resveratrol-Chitosan”的研究论文。该工作设计合成了具有星形骨架的两亲性聚多肽（SAP），并将其与白藜芦醇协同引入CS基质，成功制备了具有优越抗菌和抗氧化性能的复合包装膜（CS-SAP@R）。SAP作为载体，不仅有效解决了疏水性白藜芦醇与亲水性CS的相容性难题，还凭借其独特的星形拓扑结构增强了材料的抗菌性能。
全球易腐食品腐败与微生物污染对食品安全构成严峻挑战。传统食品包装膜以石油基材料为主，尽管在延长食品货架期方面发挥基础作用，但其固有抗菌与抗氧化性能存在局限，且降解过程中产生的微塑料，对生态环境和人体健康构成潜在威胁。壳聚糖（CS）作为天然可降解多糖，凭借其生物相容性、抗菌活性及绿色可降解特性，被视为理想替代材料，但单一CS基薄膜面临机械强度与耐水性不足等缺陷，限制了其在食品包装领域的实际应用。
两亲性结构：破解相容性难题的“分子桥梁”
传统CS膜的亲水性与白藜芦醇的高疏水性存在本征不相容性，导致抗氧化成分在基质中分散不均。SAP通过分子设计构建双功能界面：其赖氨酸链段与CS分子链上的羟基形成强氢键相互作用，而谷氨酸苄酯链段则通过疏水相互作用锚定白藜芦醇分子，实现了极性/非极性组分的均匀分散（图1）。
图 1. CS-SAP@R复合膜的设计思路
星形骨架：抗菌性能的“纳米武器”
SAP的星形拓扑结构赋予材料独特的抗菌优势，远超线性聚合物。SAP的疏水段可插入细菌细胞膜磷脂双分子层，形成孔洞导致细胞破裂；同时，其表面富集的正电荷氨基与细菌负电荷膜产生静电吸引，增强膜通透性。研究表明，CS-SAP@R对E.coli和S.aureus的杀菌率分别达97.31%和99.05%，显著优于纯CS膜（杀菌率< 50%）（图2）。
仿生设计：构筑微环境稳定“保护层”
SAP的类蛋白质二级结构与赖氨酸残基协同构建了白藜芦醇的稳定微环境，有效延缓了白藜芦醇的释放速率。研究表明，通过调控SAP与白藜芦醇间的疏水作用与氢键结合强度，实现抗氧化成分的可控缓释，使复合膜的DPPH和ABTS自由基清除率均达到85%以上，较纯CS膜的抗氧化周期延长2倍，为食品氧化变质的长效抑制提供了结构基础。
图 2. CS-SAP@R复合膜的抗菌和抗氧化性能表征
该项研究首次将聚多肽的拓扑结构优势、功能协同效应及生物相容性深度整合至食品包装材料体系，证实其不仅作为高效载体介导功能成分负载，更作为核心功能单元直接参与材料性能构建，为解决全球易腐食品保鲜及塑料污染等挑战性问题提供了材料设计新思路。
