Erdbeeren sind weltweit weit verbreitete Früchte mit hohem Nährwert und wirtschaftlichem Nutzen. Allerdings enthalten Erdbeeren viel Wasser und weisen einen aktiven Stoffwechsel auf, weshalb ihre Haltbarkeit sehr kurz ist. In dieser Studie wurde ein doppelfunktionaler Ammoniumcitrat-Harnstoff-basierter Kohlenstoffpunkt (AU-CDs) durch eine einstufige hydrothermale Methode synthetisiert, der sowohl antioxidative als auch prooxidative Eigenschaften besitzt. Unter dunklen oder schwach beleuchteten Bedingungen (Lichtintensität &lt;0,1 mW·cm^-2) zeigen AU-CDs eine superoxiddismutase-ähnliche (SOD-ähnlich) und katalase-ähnliche (CAT-ähnlich) Aktivität, die effektiv Hydroxylradikale (·OH), Superoxidanionen (·O<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><msubsup><mrow/><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow><mrow><mo>-</mo></mrow></msubsup></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/C28D2411-C70B-4be6-9570-26E116DF3AF8-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/C28D2411-C70B-4be6-9570-26E116DF3AF8-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula>), Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und Peroxynitrit-Anionen (ONOO^-) entfernt. Unter stärkerer Beleuchtung (Lichtintensität ≥0,1 mW·cm^-2) weisen AU-CDs eine hervorragende prooxidative Leistung auf und können photoinduziert ·O<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><msubsup><mrow/><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow><mrow><mo>-</mo></mrow></msubsup></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/C28D2411-C70B-4be6-9570-26E116DF3AF8-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/C28D2411-C70B-4be6-9570-26E116DF3AF8-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula>, ·OH und H₂O₂ erzeugen. Die Analyse der Oberflächenstrukturmodifikation zeigte, dass die antioxidative Kapazität der AU-CDs hauptsächlich von ihrem stickstoffdotierten Graphit-Kohlenstoffkern und den auf der Oberfläche reichlich vorhandenen Hydroxygruppen (—OH), Carbonylgruppen (—C<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"><mover><mrow><mo>̿</mo></mrow><mrow><mtext>    </mtext></mrow></mover></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/C28D2411-C70B-4be6-9570-26E116DF3AF8-M003.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/C28D2411-C70B-4be6-9570-26E116DF3AF8-M003c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula>O), Carboxylgruppen (—COOH) und Aminogruppen (—NH₂) herrührt; die Energieniveaustrukturberechnung zeigte, dass die prooxidative Aktivität der AU-CDs auf eine effiziente Trennung der photoinduzierten Loch-Elektronen-Paare zurückzuführen ist. Das Erdbeerfrischhaltungsexperiment zeigte, dass AU-CDs den Gewichtsverlust und die Schimmelbildung nach der Ernte effektiv verzögern können und eine signifikante Hemmwirkung auf den häufig vorkommenden Verderbspilz Botrytis cinerea besitzen. Diese Studie bietet einen neuen umweltfreundlichen Ansatz zur Frischhaltung von Erdbeeren und anderen leicht verderblichen Früchten und trägt dazu bei, die Abhängigkeit von herkömmlichen chemischen Konservierungsmitteln zu reduzieren.

Kohlenstoffpunkte;Antioxidans;Prooxidans;Erdbeerfrischhaltung