Nanopartikel giver antimikrobiel evne til at bekæmpe Listeria længere

(PhysOrg.com) - Et forskerteam fra Purdue University udviklede en nanopartikel, der kan indeholde og frigive et antimikrobielt middel efter behov for at forlænge holdbarheden af ​​fødevarer, der er modtagelige for Listeria monocytogenes .

Yuan Yao, en adjunkt i fødevarevidenskab, ændret overfladen af ​​et kulhydrat, der findes i sød majs kaldet phytoglycogen, hvilket førte til oprettelsen af ​​flere former for en nanopartikel, der kunne tiltrække og stabilisere nisin, et fødevarebaseret antimikrobielt peptid. Nanopartiklen kan derefter bevare nisin i op til tre uger, bekæmpelse Listeria , et potentielt dødeligt fødevarebårent patogen, der findes i kød, mejeri og grøntsager, der er særlig besværligt for gravide, spædbørn, ældre mennesker og andre med svækket immunsystem.

Kontrollerende Listeria ved delikatesser, for eksempel, er især problematisk, fordi kød løbende åbnes, skæres og opbevares, giver Listeria mange chancer for at forurene maden. Nisin alene er kun effektivt til at hæmme Listeria i en kort periode - muligvis kun få dage - i mange fødevarer.

"Folk har brugt nisin i en årrække, men problemet har været, at det hurtigt tømmes i et fødevaresystem, "sagde Arun Bhunia, en Purdue-professor i fødevarevidenskab, der medforfatter et papir sammen med Yao om resultaterne i den tidlige onlineversion af Journal of Controlled Release . "Denne nanopartikel er en forbedret måde at levere nisins antimikrobielle egenskaber til udvidet brug."

Yao brugte to strategier til at tiltrække nisin til fytoglykogen -nanopartiklerne. Først, han var i stand til negativt at oplade overfladen af ​​nanopartiklen og bruge elektrostatisk aktivitet til at tiltrække de positivt ladede nisinmolekyler. Sekund, han skabte en delvist hydrofob tilstand på overfladen af ​​nanopartiklen, får det til at interagere med delvist hydrofobe nisinmolekyler. Når partiklerne er hydrofobe, eller frastøde vand, de bliver tiltrukket af hinanden.

"Begge strategier kan arbejde sammen for at tillade nanopartikler at tiltrække og stabilisere nisin, "Sagde Yao, "Dette kan væsentligt reducere udtømningen af ​​nisin i forskellige systemer."

Til praktisk brug, Yao sagde, at en opløsning indeholdende nanopartikler og frit nisin kunne sprøjtes på fødevarer eller inkluderes i emballagen. Opløsningen kræver en balance mellem frit nisin og nisin på nanopartiklerne.

"Når du reducerer mængden af ​​gratis nisin, det vil udløse en frigivelse af mere nisin fra nanopartiklerne for at genoprette ligevægten, "Sagde Yao." Der vil blive bevaret en betydelig mængde nisin for at modvirke Listeria . "

Ved hjælp af en model, Yao sagde en tilstrækkelig mængde nisin til at bekæmpe Listeria kunne bevares i op til 21 dage.

Yao og hans kolleger arbejder på at bruge andre fødevarebaserede antimikrobielle peptider og nanokonstruktioner til bekæmpelse Listeria andre fødevarebårne patogener såsom E. coli O157:H7 og salmonella. Det amerikanske landbrugsministerium og National Science Foundation finansierede deres forskning.