環糊精包合大蒜素在普魯蘭/聚乙烯醇納米纖維膜負載及其抗菌性能

摘要：針對大蒜素（Alli）不穩定的缺陷，采用環糊精（ β -CD）包合技術，將Alli有效包合到 β -CD空腔中;通過靜電紡絲技術，將包合后的AIi負載到以普魯蘭（PUL）和聚乙烯醇（PVA）為紡絲基材的納米纖維中，制備出具有抗菌活性的PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維膜。通過掃描電鏡觀察該納米纖維膜的形貌，采用傅里葉紅外光譜和X射線衍射分析物質相互作用和結晶性能，利用紫外可見分光光度計測試包封率，并依據平板計數實驗測得試樣抑菌率。結果表明：PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維膜的纖維連續且平均直徑為（ 414.45±12.09）nm ;Alli被有效包合于 β -CD空腔中，且PUL、PVA與Alli/ β -CD-IC之間存在氫鍵作用;在Alli與 β -CD質量比 1：3 時， Alli/β -CD-IC可獲得最高包封率（ 98.6% ），PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維膜對大腸桿菌的抑菌率可達（ 99.91±0.07）% 。因此，PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維膜具有優異的抗菌性能，其在活性食品包裝材料領域有較大的應用潛能。

關鍵詞：靜電紡；大蒜素；環糊精；納米纖維膜；包合物；抗菌性中圖分類號：TS15 文獻標志碼：A 文章編號：1009-265X（2025）06-0091-09

近年來，抗菌納米纖維膜的開發已成為食品包裝行業中具有潛力的研究方向[1]。與傳統食品包裝相比，可生物降解的抗菌納米纖維膜不僅遵循綠色理念，還可以避免食物腐化[2]。隨著消費者對食品中抗菌劑和防腐劑的要求越來越高，開發功能性食品包裝已成為必要趨勢。因此食品包裝可采用可降解生物基為成膜材料，添加替代傳統化學物質的天然無毒抗菌劑和防腐劑，達到延長食品保質期的目的[3] 。

大量研究證實，芳香植物及其提取物可以有效抑制食品中微生物的生長和繁殖。該類物質屬于天然食品添加劑，用于有效保障食品安全和延長保質期[4]。大蒜素（Alli）是從蔥科蔥屬類植物大蒜中提取出來的一種有機硫化合物，是一種天然的抗生素，抗菌機理是其中含有的二烯丙基二硫物能破壞細菌中的硫醇基酶，達到抗菌效果[5]。Alli常用作食品防腐劑，以抑制病原體和腐敗微生物的生長，滿足消費者對食品添加劑無毒無害的要求[6。Alli具有廣譜抗菌、抗炎、抗氧化等多種生物活性，對多種細菌、真菌和病毒具有抑制作用[，且不會產生抗藥性。然而，AIli具有不穩定性、易揮發性和刺激性難聞氣味，在食品包裝行業應用中受到一定程度的限制，因此需制備包合物以改善Alli的物理特性。環糊精（ β -CD）具有疏水空腔結構且無毒害，目前 β -CD分子成為許多有機化合物包封的良好選擇，也是保護抗菌物質免受降解的優良方法[8]

靜電紡技術指通過高壓對聚合物溶液或熔體進行牽伸，從而制備出具有比表面積大、孔隙率高、尺寸易控制、表面易功能化（如表面涂覆、表面改性）等特點的亞微米至納米級尺寸聚合物納米纖維[9] 。

由于靜電紡技術低成本且易負載抗菌化合物，從而得到廣泛應用。本文以PUL和PVA為基材，AIli為活性抗菌物質，通過旋轉蒸發法將Alli包合在 β -CD空腔中，并將包合物負載到PUL/PVA納米纖維中，制備出PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC納米纖維膜，探究該納米纖維膜對大腸桿菌的抗菌作用，為開發延長食品保質期和抵抗微生物活性的功能性食品包裝材料提供思路

1實驗

1. 1 實驗材料

普魯蘭 （?98% ），南京都來生物技術有限公司；1788型聚乙烯醇（醇解度 87.0%～89.0% 和大蒜素 （?95% ），上海麥克林生化科技股份有限公司； β -環糊精，天津科密歐化學試劑研制中心;酵母浸粉（生物試劑）和胰蛋白脈（生物試劑），北京奧博星生物科技股份有限公司；瓊脂粉（生物試劑），北京索萊寶科技股份有限公司；大腸埃希氏菌，魯威科技有限公司（中國上海）；去離子水，杭州娃哈哈集團股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 旋轉蒸發法制備AIli/ β_β -CD-IC粉末

稱取 1.8gβ -CD粉末溶于 30mL 去離子水中，水浴加熱 50^°C 并攪拌 ^2h ，再將Alli油狀物溶于無水乙醇中（體積比為 1：5 ），常溫下攪拌 ^2h ，Alli與β -CD質量比分別為 1：1，1：2，1：3，1：4，1：5 向 β -CD溶液中逐滴加入AIli溶液，將配置的溶液在常溫下攪拌 24h 至溶解均勻；打開低溫冷卻液循環泵，待溫度降至零度以下后開始旋蒸；將溶液倒入100mL 圓底燒瓶中，在 30^°C 水浴條件下，選擇合適轉速進行旋轉蒸發；第一次旋轉蒸發結束后，量取100mL 去離子水倒入圓底燒瓶中，超聲分散使其溶解均勻；組裝好抽濾瓶，用少量去離子水潤濕濾膜，將溶液倒入漏斗進行抽濾，除去溶液中未被包合的大蒜素粉末；將濾液倒人圓底燒瓶中再進行二次旋蒸，最終將得到的白色固體進行真空干燥，研磨后即可得到Alli/ β -CD-IC 粉末。

1. 2.2 負載Alli/ σ_β^′ -CD-IC的PUL/PVA納米纖維的 制備

稱取一定量PVA溶于去離子水中，在溫度為90°C ，轉速 350Δr/min 下攪拌 ^2h 后降至室溫，向PVA溶液中按質量比加入PUL，配置 0.16g/mL 的PUL/PVA混合紡絲液；向混合紡絲液中添加質量分數為 2%4%6% 的 Alli/ β -CD-IC，在溫度為 25^°C ，轉速 350r/min 下攪拌 24h 后得到PUL/PVA@Alli/β -CD-IC混合紡絲液;將混合紡絲液在以下條件下進行靜電紡：電壓為 20kV 、推進速度為 0.4mL/h ！接收距離為 13cm.9 號針頭、溫度為 23^°C 、相對濕度為 38% 。

1.3 紡絲溶液性能測試

1.3.1 粘度測試

使用DV-79數字粘度計（上海尼潤智能科技有限公司），依據待測樣粘度選取合適的轉速和轉子，將轉子垂直浸入不同比例PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC混合紡絲液中，液面與旋轉液面的標準線齊平，調節轉速并開始旋轉，待粘度機運行停止，記錄數據，重復3次實驗取平均值。

1. 3.2 電導率測試

室溫下，使用DDS-307電導率儀（上海儀電科學儀器股份有限公司）測量不同比例的混合紡絲液的電導率，測量3次取平均值。

1.3.3 表面張力測試

使用K100表面張力儀（德國KRUSS公司）測試溶液的表面張力，重復3次取平均值。

1. 4 紫外可見光譜（UV）測試

通過紫外-可見分光光度計記錄Alli、Alli/β-CD-IC的吸光度值。用電子天平稱取 22.80mg 的Alli溶液置于 100mL 棕色容量瓶中用無水乙醇進行定容;再從配置好的AIli溶液中分別吸取2.0、4.0，6.0，8.0mL ，依次用 100mL 棕色容量瓶進行定容。分別測定上述4組不同濃度溶液在 200～ 350nm 范圍內吸光度值，記錄下波長 215nm 處的吸光度值，使用Origin2018軟件擬合建立Alli標準曲線方程。將 20mg Alli/ β -CD-IC溶解于 30mL 無水乙醇中，并在超聲清洗機中超聲 10min ，后將溶液在 2500r/min 離心 10min ，同樣用紫外可見分光光度計測量波長 215nm 處的吸光度，測定Alli上清液的濃度，通過擬合方程計算包封率[10]

1.5 掃描電鏡（SEM）表征

在樣品臺上貼好導電膠，將 β -CD粉末、Alli和β -CD物理混合（Alli/ β -CD-mix）粉末、Alli/ β -CD-IC粉末滾粘到導電膠上;將PUL/PVA納米纖維膜和負載不同包合物比例的PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC 納米纖維膜裁剪適當尺寸平鋪到導電膠上；對所制樣品表面進行噴金 （Pt） 處理;將樣品臺放入掃描電鏡（JSM-7800F型，日本電子株式會社）的樣品室并拍照。

1.6 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）測試

使用90003型傅里葉變換紅外光譜儀（鉑金埃爾默儀器有限公司）對 Alli、 β-CD 、Alli/ β -CD-IC、PUL、PVA、PUL/PVA、PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC進行紅外光譜掃描，掃描范圍為 500～4000cm^-1 。采用KBr壓片法，將待測樣品與干燥的溴化鉀粉末以1：200 放人瑪瑙研缽中進行，制備待測樣片并固定在磁性膜材料的樣品架子進行測試。

1. 7 X-射線衍射（XRD）測試

使用PX02型X-射線衍射儀（日本島津公司）分別對 β -CD、Alli/ β -CD-mix、Alli/ β -CD-IC、PUL、PVA、PUL/PVA、PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC進行X射線衍射測試。依據 Cu 輻射源，電壓為 40kV ，電流為 30mA ，衍射角范圍為 10^°～70^° ，掃描速率為8（°）/min 和 0.02^° 的步長下進行測量。

1.8 納米纖維膜活菌計數抗菌實驗

采用平板活菌計數實驗分別測定PUL/PVA、Alli 、Alli/ β -CD-mix、PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC四組樣品對大腸埃希氏菌（ 的抗菌活性，參照標準GB/T20944.3—2008《紡織品抗菌性能的評價標準》[]。制備 pH 為7.2 的液體培養基，向其接種E.coli實驗菌株，搖床培養 ^18h ;制備 ΔpH 為7.2的固體培養基，放置在無菌操作臺上使固體培養基降至常溫后觀察 12h ，確保固體培養基上無雜菌滋生；在固體培養基表面滴加稀釋 10⁴ 倍的待測菌液，用涂布棒平緩均勻涂開試樣菌液，每個樣品涂抹3個平行試樣，將涂抹好的培養皿倒扣，樣品置于 37^°C 的恒溫培養箱中， 24h 后統計固體培養基上的活菌落數，通過公式計算出待測樣品的抑菌率并對抗菌性能進行分析[12]。每個待測樣品取3次平行試樣的均值，并計算其抑菌率。抑菌率計算公式為：

P/%=（A-B）/A×100

式中： P 為抑菌率， %;A 為菌種空白樣細菌數，個； B

為待測樣品細菌數，個。

2 結果與分析

2. 1 紡絲溶液性質分析

加入不同質量分數的Alli/ β -CD-IC對PUL/PVA溶液電導率、粘度和表面張力的影響如表1所示。當加入Alli/ β -CD-IC的質量分數分別為 2%.4% ！6% 時，混合紡絲液電導率整體呈降低趨勢，粘度先減小后增加，而表面張力略有增加。電導率的增加使得高壓電場對溶液的拉伸度增加，因而有利于平滑纖維的形成，纖維直徑也降低。電紡過程初始階段需要溶液帶電荷以克服其表面張力，在射流運行過程中，表面張力會引起珠狀物的產生。較高的粘度意味著在溶劑和聚合體分子間的交聯作用變大，因此當溶液在電荷影響下被拉伸時，溶劑分子傾向于在交聯的聚合體分子表面擴散開，以減少因表面張力而導致的溶劑分子聚集的趨勢。但如果混合紡絲液粘度過大，就會出現嚴重的聚合物分子間纏繞現象，影響紡絲穩定性，紡絲過程中出現膠裝物堵塞噴頭，阻礙纖維的連續性和出現纖維粘連等現象。

2.2 包合物的包封率分析

使用紫外-可見分光光度計測定AIli標準液在不同波長下的吸光度，并最終選取 λ 在 215nm 波長處測定。對AIli的濃度與吸光度進行回歸分析，得到大蒜素的標準曲線方程如圖1所示。將不同比例的Alli/ β -CD-IC濾液在 215nm 處測得的吸光度值代人回歸方程，計算包封率，結果如表2所示。當Alli與 β -CD 以 1：3 的質量比進行包合，包封率為98.6% 。 β -CD的外部羥基可以與AIli分子中的硫原子和雙鍵附近的氫原子形成氫鍵，其中AIli分子中有2個硫原子和6個雙鍵附近的氫原子，而 β -CD結構單元有21個羥基，因此Alli與 β -CD包合質量比為 1：3 時較為合適。此外環糊精內部空腔的疏水性與AIli分子的烯丙基和二硫鍵疏水性部分之間存在范德華力，有助于Alli分子被包裹在 β -CD的空腔內。

2.3 形貌特征分析

圖2是 β -CD、Alli/ β -CD-mix、Alli/ β -CD-IC 三種粉末狀樣品的掃描電鏡圖。 β -CD呈現柱體塊狀結構，將兩者物理共混后的Alli/ β -CD-mix呈現半棱形塊狀結構，而進行包合的Alli/ β -CD-IC呈現不規則片狀結構。此外，包合物的結構尺寸明顯降低，表明Alli被成功封裝于 β -CD 中

圖3是PUL/PVA以及加了不同質量比包合物的電紡纖維掃描電鏡圖。PUL/PVA（7/3）納米纖維膜形貌良好，且平均直徑為 156.42nm 。當加入Alli/ β -CD-IC的質量分數分別為 2%4%6% 時，納米纖維均具有較好的形貌，纖維直徑均勻。隨著Alli/ β -CD-IC增加，納米纖維膜的平均直徑也隨之增加。由上述溶液性質可知，當加入不同比例的包合物后，溶液的粘度增加，在相同電壓條件下，所需要克服的表面張力增大，因為纖維直徑增加。此外，加入包合物后，PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維內有較小串珠出現，可能是因為PUL/PVA中包覆了 Alli/ β -CD-IC。

2.4紅外光譜分析

圖4為Alli、 β -CD、Alli/ β -CD-mix、Alli/ β -CD-IC的紅外光譜（FTIR）圖，從圖中可看到，Alli在 3085cm^-1 為 CH₂ 非對稱拉伸振動峰， 3012cm^-1 為C—H拉伸特征峰， 1635cm^-1 為 C=C 拉伸振動峰， 1210～ 1423cm^-1 間多處頻帶為 CH₂-CH₂=CH 伸縮振動特征峰， 919cm^-1 為C—S—C 拉伸振動特征峰[13]β -CD紅外光譜圖中， 3340cm^-1 為O一H伸縮振動引起的特征吸收峰， 2932cm^-1 為C—H伸縮振動引起的特征峰， 1607cm^-1 為H—O—H彎曲振動特征峰， 1157cm^-1 為C—O伸縮振動峰， 1030cm^-1 為

C—O—C伸縮振動特征峰。Alli/ ΔB -CD-mix的FTIR光譜圖顯示有Alli和 β -CD單獨特征峰的疊加，而Alli/ β -CD-IC紅外光譜相對于 β -CD基本沒有顯著變化， β -CD 特征峰在 3500cm^-1 附近的波段特征更為強烈，且 Alli/ β -CD-IC和 β -CD的紅外光譜帶基本重合。Alli/ β -CD-IC與 β -CD的紅外光譜變化不大。兩種化合物同時存在的時候，峰條帶寬度增加。在 3100～3750cm^-1 范圍內， Alli/β -CD-IC的紅外光譜波段較平坦，并顯示出峰值幅度偏移和強度變化，該變化說明Alli分子與 β -CD分子以分子間氫鍵的形式物理相互作用[14]。因此，紅外光譜結果表明Alli被成功包封在 β -CD客體內。

圖5為PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC納米纖維膜FTIR圖，從圖中可看到，PVA分子在 3435cm^-1 為O一H 振動特征峰， 1734cm^-1 為 C=0 特征峰，845cm^-1 為 C—C 振動特征峰[15]。PUL分子在3451cm^-1 為O一H振動特征峰，這一特征峰的結果表明了PUL多糖中含有大量O一H鍵， 1300～ 1500cm^-1 處的頻段分別為CH振動特征峰和 CH₂ 振動特征峰， 851cm^-1 為 ∝ 葡萄糖苷鍵特征峰[16]觀察并分析PUL/PVA在 3431cm^-1 峰值發生偏移，說明PUL和PVA之間有氫鍵形成，發生氫鍵的原因是PUL中的羥基（一OH）可以與PVA中的羥基（一OH）形成氫鍵，一個氫原子與一個電負性較強的氧原子以共價鍵的形式存在，使分子間緊密結合，增加化合物之間的相互作用。向PUL中混合不同比例的PVA，分子間電負性不同，所反映的吸收峰有位置和峰值差別，在 1000～1500cm^-1 處的頻段顯示出PUL和PVA結合程度不同，在 1082cm^-1 處形成的特征峰是由于PVA與PUL分子中兩個羥基損失一個水分子，形成C—O—C鍵。PUL/PVA混合納米纖維膜與PUL、PVA原物質纖維膜對比，O一H鍵振動峰出現了偏移。以上峰值結果表明，在混合納米纖維膜中，PVA與PUL分子間相互作用。負載Alli/ β -CD-IC的PUL/PVA納米纖維膜與PUL/PVA納米纖維膜的特征峰的譜圖相似，圖4中 Alli/ β CD-IC特征峰在圖5中均未體現，結合負載Alli/β -CD-IC的納米纖維膜電鏡（見圖3）的纖維形貌，即PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC納米纖維膜負載成功。

2.5 X射線衍射分析

圖6為 β -CD粉末、Alli /β-CI 0-mix粉末及Alli/ β -CD-IC粉末的X射線衍射（XRD）圖，從圖中可看到， β -CD粉末在 10.54^°，12.49^°， 15.29^°，19.23^°，22.73^° 均有尖銳峰出現，表明β -CD粉末以晶體結構形式存在；相比之下，在Alli/ β -CD-mix中仍能檢測到 β -CD結晶峰，然而在Alli/ -CD-IC中未觀察到與 β -CD 相似的結晶峰。另外，Alli/ β -CD-IC在 13.11^°，15.66^°， （2016.74^°，17.99^°，18.78^° 出現新的特征峰。圖6結果顯示，Alli/ β -CD-IC與 β -CD粉末未見重疊結晶峰。該X射線衍射實驗證明，成功制備出Alli/ β -CD-IC。

圖7為基材膜和負載 Alli/β -CD-IC納米纖維膜的XRD圖，從圖中可看到，PVA在 19.50^° 處出現尖銳的衍射峰，在 40.67^° 處出現較弱的衍射峰；PUL在 19.70^° 處出現衍射峰；PUL/PVA混合納米纖維膜在 23.3^° 處出現衍射峰，與原物質PUL和PVA的衍射峰進行對比，混合納米纖維膜的峰值變寬，尖銳衍射峰消失，表明通過靜電紡絲技術制備納米纖維膜的過程中，原物質的晶體結構被破壞。PUL與PVA分子間緊密作用，阻礙形成晶體結構，通過PUL與PVA聚合物相互作用形成氫鍵，不同比例PVA會導致分子間的相互作用力的作用程度不同[17]。負載Alli/ -CD-IC 的納米纖維膜峰值均向右偏移，且未出現類似Alli/ β -CD-IC的特殊峰值和晶體結構的尖銳峰，表明分子間的相互作用阻礙晶體形成并導致無定型結構。隨著負載Alligt; β CD-IC含量增加，Alli/ β -CD-IC與PUL/PVA相互作用力增加。以上結果表明：對于不同比例納米纖維膜，XRD圖譜中衍射峰的位置、尖銳程度及峰值形態會出現差異性；即使是原材料相同，但按不同比例混合得到的譜圖也會因結晶形態不同而發生改變。

2.6 納米纖維膜的抗菌活性研究

圖8為試樣在瓊脂平板上的活菌直觀圖。從圖8 中可看到，與大腸桿菌的空白樣對比，加入 30μL Alli的平板菌落數為 279±35.57 ，抑菌率為（ 50.10± 0.54）% ，隨著Alli濃度增加，平板菌落數相對減少，當加入 55μL 的Alli時，抑菌率可達到 100% ，表明Alli對可供試樣的菌種具有明顯的抑菌作用；加入0.5g 的Alli/ -CD-IC時，大腸桿菌菌種空白樣的菌落數都有降低趨勢，抑菌率為（ 62.08±0.26）% ；加人 -CD-IC時，固體培養基上的菌落個數顯著降低，抑菌率可達 （99.82±0.17）% 。實驗結果表明，Alli具有優異的抗菌活性，制備出的Alli/ β CD-IC在改變其不穩定性和難聞氣味的同時，仍具有顯著的抗菌活性。PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC納米纖維膜對大腸桿菌有明顯的抑制其增長的特性，抑菌率可達到 （99.91±0.07）% 。根據平板計數實驗通過抑菌率公式將活菌數代入（如表3）計算試樣抗菌效果，結果表明大蒜素及其包合物對真菌有顯著抑制生長的效果，與制備大蒜素微膠囊通過抑菌圈觀察抗菌效果的結果一致[18] O

圖9為Alli抗菌機理圖，Alli中因富含烯丙基和硫醚鍵與病原微生物中的一SH（巰基）鍵反應，生成硫化物，這種反應會破壞微生物的蛋白質結構。同時硫化物可以抑制微生物蛋白質、

DNA和RNA的合成，從而阻止微生物的生長和繁殖。此外Alli能夠損傷微生物的細胞膜系統，使其細胞膜的完整性受到破壞，導致細胞內容物泄漏，最終導致細胞死亡。Alli還能影響微生物的生物被膜，破壞其保護機制，使微生物更容易被殺滅。

3結論

為擴展食品包裝領域，制備綠色可降解的抗菌納米材料，本文以PUL和PVA為紡絲基材，負載Alli/β -CD-IC，在電壓為 20kV 推進速度為 0.4mL/h 、溫度為 23^°C 相對濕度為 38% 的紡絲條件下制備了PULPVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維膜，所得結論如下：

a）將Alli包合到 β -CD空腔中，測得最佳包合質量比為 1：3 ，該質量比下的包合效率達 98.6% ，形成的Alli/ β -CD-IC具有顯著的抗菌效果。向大腸桿菌試樣中添加 0.8g Alli/ β -CD-IC后，其抑菌率可達 99.82% 。b）PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC納米纖維膜呈現出良好的絲狀形貌，直徑分布均勻。當負載質量分數 6% 的 Alli/ β -CD-IC 時，其平均直徑為 （414.45±12.09）nm_? 。c）不同比例PUL/PVA@Alli/ β -CD-IC納米纖維膜間存在氫鍵相互作用，納米纖維膜對大腸桿菌的生長具有抑制作用，負載質量分數 6% 的 Alli/ β -CD-IC時，抗菌效率為 99.91% 。

可降解納米纖維膜不僅可改變抗菌精油不穩定和難負載的缺陷，而且為Alli在不同領域的應用提供了新思路

參考文獻：

[1]PRIMOZIC M，KNEZ Z，LEITGEB M. （bio） nanotech-nology in foodscience-foodpackaging［J].Nanomaterials，2021，11 （2）： 292.

[2]MEEREBOER K W，MISRA M，MOHANTY A K. Review of recent advances in the biodegradability of polyhydroxyal-kanoate（PHA） bioplastics and their composites[J]．Green Chemistry，2020，22 （17）： 5519-5558.

[3]PRIYADARSHI R，ROY S，GHOSH T，et al.Antimicro-bial nanofillersreinforced’biopolymer composite films for active food packaging applications-A review [J].Sustainable Materials and Technologies，2022，32：00353.

[4] CALO JR， CRANDALL P G，O' BRYAN C A，et al. Essential oils as antimicrobials in food systems：A review[J]. Food Control， 2015，54：111-119.

[5]FRATIANNI F，OMBRA M N，COZZOLINO A，et al. Phenolic constituents，antioxidant，antimicrobial andanti-proliferative activities of different endemic Italian varietiesof garlic（Allium sativum L.）[J]. Journal of Functional Foods，2016，21： 240-248.

[6] SUNG SY，SIN L T，TEE TT，et al. Control of bacteria growth on ready-to-eat beefloavesbyantimicrobialplasticpackaging incorporated with garlic oil[J]. Food Control，2014，39：214-221.

[7]BORLINGHAUSJ，ALBRECHTF，GRUHLKE M C H，etal. Allicin：Chemistry and biological properties[J]. Molecules （Basel， Switzerland），2014，19（8）：12591-12618.

[8]LIUY，SONGR，ZHANG X，et al．Enhanced antimicro-bial activity and pH-responsive sustained release of chitosan/poly （vinyl alcohol）/graphene oxide nanofibrous membrane loading with allicin [J].International Journal of Biological Macromolecules，2020， 161： 1405-1413.

[9］蘇芳芳，經淵，宋立新，等．我國靜電紡絲領域研究現狀及其 熱點：基于CNKI數據庫的可視化文獻計量分析［J]．東華大 學學報（自然科學版），2024，50（1）：45-54. SU FF，JING Y，SONG L X，et al. Present situation and hotspot of electrospinning in China：Visual bibliometric analysis based on CNKI database[J]. Journal of Donghua University（Natural Science），2024，

DU（1） ： 45-54.

[10]WANGJ，CAO Y，SUNB，et al.Physicochemical and release characterisation of garlic oil ?β -cyclodextrin inclusion complexes[J]. Food Chemistry，2011，127（4） ：1680-1685.

[11]KFOURYM，LANDY D，FOURMENTIN S.Characteri-zation of cyclodextrin/volatile inclusion complexes：A review[J].Molecules， 2018，23（5）： 1204.

[12]SMITH C F，TOWNSEND D E. A new medium for determining the total plate count in food[J]. Journal of Food Protection，1999，62 （12）：1404-1410.

[13] AYALA-ZAVALA J F， SOTO-VALDEZ H， GONZALEZ-LEON A， etal.Microencapsulation ofcinnamon leaf（Cinnamomum zeylanicum） and garlic （Allium sativum） oils in β -cyclodextrin [J]. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry， 2008，60（3）： 359-368.

[14]DA ROSA C G，BORGES C D，ZAMBIAZI R C，et al. Microencapsulation of Gallic acid in chitosan， β -cyclodex-trinand xanthan[J]. Industrial Crops and Products，2013，46：138-146.

[15］王司雯．普魯蘭多糖基靜電紡絲納米纖維膜的制備及性能研 究[D]．錦州：渤海大學，2019. WANG S W. Preparation and properties of electrospun nanofiber membrane based on pululan[D]. Jinzhou： Bohai University， 2019.

[16］王儒愷，馮碧薇，范潔瓊，等．產普魯蘭降解酶菌株的分離篩 選及酶學特性的研究[J]．復旦學報（自然科學版），2012，51 （3）： 290-299. WANG R K，FENG B W，FAN JQ，et al. Screening and identification of pullulanase-producing strain and its enzymatic characteristics[J]. Journal of Fudan University（Natural Science）， 2012，51（3）：290-299.

[17］肖茜．普魯蘭多糖可食用包裝膜的制備與性能研究[D]．無 錫：江南大學，2008. XIAO Q.Preparation and properties of pullulan edible packaging film[D].Wuxi：Jiangnan University，2008.

[18] AYALA-ZAVALA JF， SOTO-VALDEZ H， GONZALEZ-LEON A， etal.Microencapsulation of cinnamon leaf（ Cinnamomum zeylanicum）and garlic （Allium sativum）oils in β -cyclodextrin [J]. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry， 2008，60（3）：359-368.

Abstract：Due to theinstability，iritating odorandnon-electrospinning of Ali，itsapplication inthe food packaging industryhas been limited to a certain extent.In this paper，biodegradable biobase is used as a filmforming material loaded withAlli inclusion，to improve thedefectsof Ali and enhance thevalueof Alli utilization. Currently，the preparation of biodegradable antimicrobial nanofiber membranes has become an important research direction in the food packaging industry. Alli has a spectral antibacterial effect and cyclodextrin （ β -CD）has a hydrophobic cavity structure and is non-toxic. Alli/ β -CD-IC was obtained by wrapping Alli molecules in β -CD molecules by rotary evaporation. Ali/ β -CD-IC （1：3） with mass fractions of 2% ， 4% and 6% were added to the PUL/PVA hybrid spinning solution， and electrostatic spinning was utilized to obtain PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC nanofiber membranes under a voltage 20kV ，flow rate of 0.4mL/h ， receiving distance of 13cm ，temperature of 23^°C ，and relative humidity of 38%

Analyzing the scanning electron microscope images and observing the Alli/ β -CD-IC images all showed irregular surfaces， which were different from the morphology presented by the pure β -CD， and the original morphology was significantly changed.Inthe PUL/PVA（7 ： 3） mixture，there are smaler beads in the PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC nanofiber membrane， and the nanofiber membrane prepared by adding Alli/ β -CD-IC has better morphology and uniform fiber diameter， which indicates that PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC nanofibers have a filamentous and continuous fiber structure.The analysis of infrared spectra andthe comparison of PUL/PVA hybrid nanofiber membranes with PULand PVA as-received fiber membranes showed that the O-H bond vibration peak was shifted，and there was intermolecular interaction between PVA and PUL.The spectra of the characteristic peaks of PUL/PVA nanofibrous membranes loaded with Alli/ β -CD-IC were like those of PUL/PVA nanofibrous membranes，while the Alli/ β -CD-IC characteristic peak disappeared. The XRD results showed that the peaks of PUL/PVA nanofiber membranes were shifted to the right，indicating that the close interaction between PUL and PVA molecules hindered the formation of a crystal structure，and the formation of hydrogen bonds through the interaction of PULandPVA polymers resulted in the intermolecular interaction force that wouldact diferently with different proportions of PVA. The peaks of the nanofiber membranes loaded with Alli/ β -CD-IC were all shifted to the right and did not show any special peaks like those of Alli/ β -CD-IC and sharp peaks of the crystal structure， suggesting intermolecular interactions that hindered the formation of crystals and led toan amorphous structure.The number of colonies on the solid medium was significantly reduced when _0.88 of Alli/ β -CD-IC was added in comparison， and the inhibition rate could reach 99.82%±0.17% ; the PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC nanofiber membrane prepared with loaded Alli/ β -CD-IC had a significant inhibitory property on the growth of E .coli，and the inhibition rate could reach 99.91%±0.07% . The experimental results showed that allicin and its inclusion complexes had significant growth inhibition effect on fungi.

Expanding the field of food packaging to prepare green and degradable antimicrobial nanomaterials，PUL and PVA were used as spinning substrates， loaded with Alli/ β -CD-IC，and PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC nanofibrous membranes were prepared under certain spinning conditions，and the results are shown below.In this paper，in order to improve the Alli instability and unpleasant odor， Alli and β -CD were encapsulated with a mass ratio of 1：3 ， and the encapsulation efficiency reached 98.6% .The formed Alli/ β -CD-IC still had a significant antimicrobial effect，and the inhibition rate could reach 99.82% . PUL and PVA were selected as the substrate membranes and loaded with Alli/ β -CD-IC to improve the utilization of Alli/ β -CD-IC， and the experiments proved that the degradable substrate membranes were loaded with Alli/ β -CD-IC，and PUL/PVA @ Alli/ β -CD-IC nanofibrous membranes were successfully prepared to improve the application range of Alli. Different ratios of PUL/PVA@Alli/ （20號 β -CD-IC nanofiber membranes inhibited the growth of E . coli with an antimicrobial efficiency of 99.91% .The degradable nanofiber membranes notonly changed the defects of antimicrobial esential oils that were unstable and difficult to load，but also provided a new way of thinking about the application of Alli in diferent fields.

Keywords： electrostatic spinning； alicin; cyclodextrin;nanofiber membrane; inclusion；antimicrobial properties