The innovative application of plasma technology in food and medicine homology resources
Tao Jin · Xiang-Ping Su · Hua Liu 等 15 人
综述低温等离子体在食药同源资源全链条中的创新应用,构建端到端框架。
文献综述,按植物、动物、微生物来源分类,梳理LTP作用机制与应用。
LTP是可编程物理调控平台,瓶颈在于参数标准化、机制理解、设备放大与安全评价。
可研究LTP参数标准化与AI过程控制结合,用于食药同源作物采后保鲜与功能成分调控。
系统综述低温等离子体在食药同源资源全链条的应用框架与瓶颈,方法新颖、结论可靠,对农产品加工与智慧农业有参考价值。
食药同源资源日益受到气候驱动的生产不稳定、化学残留控制、采后劣变以及功能导向产品需求的制约。低温等离子体(low-temperature plasma, LTP),在文献中亦称冷等离子体或非热等离子体,是一种非平衡物理技术,可在环境或近环境体相温度条件下产生活性氧(ROS)、活性氮(RNS)、带电粒子、电场和紫外(UV)光子。本综述构建了面向植物源、动物源和微生物源食药同源资源的端到端LTP应用框架。与单一领域综述不同,本框架区分了全价值链中基于基质特异性的调控逻辑。在植物源资源中,LTP主要通过物理信号介导的胁迫 priming、次生代谢调控、微生物组调节、采后品质维持、脱毒、感官改善和废弃物增值化发挥作用。在动物源资源中,其应用逻辑集中于环境生物安全、饲料分子修饰、蛋白质与血红素化学以及低损耗保鲜。在微生物源资源中,LTP与诱变育种、细胞壁重塑、群落筛选、代谢重编程和生物制造效率密切相关。主要瓶颈仍在于标准化参数数据库的缺失、等离子体-生物分子相互作用认识不完整、连续化设备放大不足以及食品和传统药材安全评价体系不完善。未来研究应优先推进基质特异性参数标准化、基于多组学的机制阐明,以及与智慧农业、精准营养、循环经济和人工智能辅助过程控制的融合。总体而言,LTP不仅应被视为一种杀菌或保鲜工具,更应被视为一个可编程的物理调控平台,用于食药同源资源的全链条品质形成和高值化利用。