与传统的物理和化学抗菌方法相比，光动力灭活（PDI）在食品保存方面具有显著的优势。首先，其穿透力更强、安全性更高，对人类和环境更为安全。此外，这种选择性的光激活可降低对人类健康的潜在损害风险，并减少对复杂屏蔽设备的需求，并且与化学防腐剂相比，食品级光敏剂如赤藓红 B（EB），在未受照射的情况下是无毒的，确保了生物安全并最大限度地降低了潜在的健康风险。然而，目前已发现的食品级光敏剂（姜黄素、叶黄素、核黄素、金丝桃素和叶绿素）的光动力效应不足，严重制约其应用。

光动力增效作用是哈佛大学医学院Michael Hamblin教授最早发现的提高光动力抗菌活性的新型技术。但目前已报道的光敏剂增效剂都是无机盐，如碘化钾、硫氰酸钠、叠氮钠和亚硝酸钠等。由于这类无机化合物的潜在毒性，它们在食品中的应用受到了限制。因此，寻找既能在符合监管标准的前提下增强活性氧生成，又对食品安全无害的光动力增效策略，对于将PDI在食品保鲜中的实际应用推向实际应用阶段是一个关键的缺口。

ε-聚赖氨酸（EPL）在食品防腐剂中被广泛应用，尽管EPL的抑菌效果已得到证实，但其需要高剂量（1-4 wt%）才能实现对微生物的抑制，这可能会损害食品的质地和风味。

本工作首次报道ε-聚赖氨酸（EPL）对光敏剂EB的增效作用。EPL是美国食品药品监督管理局批准的食品添加剂，它能使EB的活性氧产量提高16倍。我们通过理论计算研究和实验验证揭示了一种新的效应机制：EPL通过诱导EB分子的J聚集减少了单重态与三重态之间的能量差距，从而提高了系间穿越和活性氧生成。在实际应用中，我们将二者融合到淀粉保鲜膜中，该保鲜膜在暴露于520 nm LED光下时对多种食品变质微生物表现出强大的光动力灭活效果。此外，这种功能化的薄膜在长期储存过程中有效地延缓了牛肉和草莓的变质，性能优于商业同类产品。这项工作首次将光动力的增效机制应用于食品领域，为光动力抗菌技术在食品领域的应用提供了新思路。

该工作于2025年11月16日发表在Food Chemistry上（IF=9.8，中科院I区，DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.147133），我中心黄明东教授、徐芃教授以及高萍老师为论文共同通讯作者，博士生陈李云、吴矩洪以及硕士生刘宛庭为共同第一作者。该研究工作得到了国家重点研发计划（2023YFE0118400）、福建省自然科学基金（2023Y4016和2021J06012）、国家自然科学基金（32371312、32370990和22173020）的资助。

黄明东教授/徐芃教授团队长期从事基于光动力技术的研究。课题组常年招收化学生物学、药物设计、药理学等方向的博士后、博士生和硕士生，欢迎具有相应专业背景的优秀学生联系我们。欢迎访问生物药光动力治疗技术国家地方联合工程研究中心了解详情https://biopdt.fzu.edu.cn/