一、以多糖为基质的电纺丝材料

• 静电相互作用：以多糖为基质的电纺丝材料，如壳聚糖基纳米纤维，其抗菌机制主要是通过与细菌细胞膜的静电相互作用。壳聚糖带有正电荷，而细菌细胞膜通常带有负电荷，两者相互吸引²。这种静电吸引会导致壳聚糖基纳米纤维与细菌细胞膜紧密结合，引起膜破裂，进而诱导细胞内成分如蛋白质和 DNA 泄漏。结果表明，接触壳聚糖基纳米纤维后这些成分的释放是膜通透性增加和穿孔的标志，透射电子显微镜观察到膜上形成孔隙。
• 包埋抗菌物质释放：多糖基质可以包埋天然抗菌物质，通过控制抗菌物质的释放来实现抗菌效果。例如，通过静电纺丝技术将抗菌物质包埋在多糖基质中，在食品储存过程中，随着时间的推移，抗菌物质缓慢释放，抑制细菌的生长¹。

二、以蛋白质为基质的电纺丝材料

• 缓释抗菌：以蛋白质为基质的电纺丝材料，如玉米醇溶蛋白基纳米纤维抗菌膜，可以负载抗菌物质如百里香酚。当玉米醇溶蛋白与抗菌物质以一定比例混合时，纳米纤维膜具有缓释抗菌物质的能力。在使用过程中，抗菌物质逐渐释放，对细菌产生抑制作用⁵。
• 协同抗菌：蛋白质基质还可以与其他抗菌成分协同作用。例如，在 zein / 聚乙烯氧化物超薄纤维中加载白藜芦醇和银纳米颗粒，通过协同抗菌性能来实现食品包装的抗菌效果。这种协同作用可以增强材料的抗菌能力，同时利用电纺丝的核心 - 鞘结构实现活性物质的输送调节⁴。

三、含天然抗菌物质的复合材料

• 直接抗菌作用：一些含有天然抗菌物质的电纺丝复合材料，如含有丁香酚的聚（乙烯醇）（PVA）微纤维垫，通过其自身的抗菌成分对细菌产生直接抑制作用。实验证明，PVA/CA/CO 微纤维垫对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用³。
• 改善材料性能增强抗菌：这些天然抗菌物质还可以改善材料的性能，从而间接增强抗菌效果。例如，通过热诱导原位交联与柠檬酸制备的 PVA 微纤维垫，交联后的柠檬酸与 PVA 之间建立的强相互作用提高了材料的热稳定性、机械性能、接触角和水稳定性，这些性能的改善有助于提高材料的抗菌性能。

四、含合成聚合物的电纺丝材料

• 纳米结构影响抗菌效果：对于含有合成聚合物的电纺丝材料，如基于聚乳酸（PLA）和阿魏酸的抗菌电纺丝材料，其纳米结构对抗菌效果有重要影响。含有二甲基亚砜（DMSO）的溶液形成纳米纤维垫，而含有冰醋酸（AA）的溶液形成不连续的珠状层。具有纳米纤维结构的样品如 E1D1 和 E6D4 对无害李斯特菌表现出高生长抑制作用，而具有珠状纳米结构的样品 E1A1 和 A1 则没有明显的生长抑制作用。这表明纳米纤维结构具有更高的比表面积，增强了与培养基的接触面积，从而促进了活性物质的释放，提高了抗菌效果⁶。