具有抗氧化和促氧化活性的碳点制备及其在草莓保鲜中的应用OA

草莓是在全球广泛种植的水果,具有较高的营养价值和经济效益。然而,草莓含水量高且新陈代谢旺盛,因此保质期极短。本研究通过一步水热法合成了一种兼具抗氧化与促氧化特性的双功能柠檬酸铵-尿素基碳点(AU-CDs)。在黑暗或弱光条件下(光强<0.1 m W·cm^(-2)),AU-CDs表现类超氧化物歧化酶(SOD-like)和类过氧化氢酶(CAT-like)活性,可有效清除羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(·O_(2)^(-))、过氧化氢(H_(2)O_(2))和过氧亚硝基阴离子(ONOO-);在较强光照下(光强≥0.1 m W·cm^(-2)),AU-CDs表现出优异的促氧化性能,可光诱导生成·O_(2)^(-)、·OH和H_(2)O_(2)。表面结构修饰分析表明,AU-CDs的抗氧化能力主要来源于其氮掺杂的石墨碳核与表面丰富的羟基(—OH)、羰基(—C==O)、羧基(—COOH)和氨基(—NH_(2))官能团;能级结构计算分析显示,AU-CDs的促氧化活性源于光生空穴-电子对的高效分离。草莓保鲜实验表明,AU-CDs可有效延缓采后草莓的失重与霉变,并对常见腐败病原菌灰霉菌具有显著抑制作用。该研究为草莓及其他易腐水果的绿色保鲜提供了新途径,有助于减少对传统化学防腐剂的依赖。