与传统石油基塑料相比，天然多糖具有较低的碳排放量和生物降解性，可减少对环境的负面影响。海藻酸钠（SA）是一种从海藻中提取的天然多糖，广泛应用于医药、食品、化妆品等领域，尤其在包装领域具有广阔的应用前景。以SA为原料制成的可降解塑料制品不仅能保持原有物理性能，还具备生物降解性和无毒性。然而，SA薄膜在包装领域的应用仍面临诸多挑战：1）由于SA分子间和分子内的氢键作用强烈，SA薄膜的力学性能较差，缺乏柔韧性和延展性，这极大限制了其在包装领域的应用；2）SA薄膜具有高度亲水性，且由于结构中含有大量羧基，导致其防水性能较差；3）SA薄膜的阻隔性能较差，频繁的水分和气体交换不利于食品储存。

  针对天然多糖薄膜机械延展性差、亲水性高的问题，广西大学林宝凤教授团队提出了一种新的解决策略，将羧基丁苯胶乳（XSBR）引入SA中，以提高SA的力学性能，降低其亲水性。此外，为了仿生荷叶表面的微小突触结构，通过XSBR的介导作用将ZnO分散在SA中，不仅提高了薄膜的疏水性，而且赋予复合薄膜抗菌活性。研究结果表明，复合薄膜的拉伸强度和应变分别达到16.1MPa和267.3%（应变比SA薄膜增加了74倍），而水接触角从68.7°增加到97.6°。此外，复合薄膜具有良好的透光性、阻隔性、抗菌性和抗氧化活性。复合膜能有效延长草莓的新鲜度至9天。更重要的是，室内外土壤降解研究证明，复合薄膜是可降解的。这项工作为开发耐用、疏水和可生物降解的生物质薄膜以取代石油基塑料薄膜提供了一种可能的解决方案。

  该工作以“XSBR-mediated biomass polymers: a new strategy to solve the low toughness and high hydrophilicity of sodium alginate based films and use in food packaging”为题发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。论文的通讯作者为广西大学化学化工学院林宝凤教授，第一作者为2022级博士研究生张远程。该研究得到国家自然科学基金（22175045）和广西自然科学基金重点项目（2021GXNSFDA220005）的资助。

图1. SA/XSBR/ZnO薄膜制备示意图

图2. （a）薄膜样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的平板计数测试；（b）样品在浊度测定实验中的吸光度；SA/XSBR和SA/XSBR/2ZnO在紫外光下的EPR光谱：（c）-DMPO·O₂^- 和（d）DMPO-·OH；（e）SA/XSBR/ZnO 薄膜的抗菌作用示意图。

图3.（a）薄膜样品的WVP测试；（b）复合薄膜对DPPH和（c）ABTS自由基清除活性；（d）薄膜样品的水溶性，以及（e）接触角；（f）不同浓度复合薄膜的细胞毒性测试；（g）复合薄膜表面与荷叶表面的比较。

图4.（a）复合薄膜在草莓保鲜中的应用：（i）空白对照，（ii）聚乙烯（PE），（iii）海藻酸钠（SA），（iv）SA/XSBR/2ZnO-L，（v）SA/XSBR/2ZnO-D；（b）草莓的失重率；（c）草莓的pH值变化；（d）草莓的腐烂率。

  原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813025055321