Forskning søger alternativer til at reducere bakterier i friske råvarer ved hjælp af nanoengineering

Næsten halvdelen af ​​fødevarebårne sygdomme i USA fra 1998 til 2008 er blevet tilskrevet forurenede friske råvarer. Forebyggelse og bekæmpelse af bakteriekontaminering af friske råvarer er afgørende for at sikre fødevaresikkerheden. Den nuværende strategi forbliver industriel vask af produktet i vand indeholdende klor. Imidlertid, på grund af ineffektivitet af desinfektionsmiddel er der et presserende behov for at identificere alternative antimikrobielle midler, især dem af naturlig oprindelse, for produktindustrien.

Et team af forskere ved Wayne State University har undersøgt naturlige, sikre og alternative antimikrobielle midler til at reducere bakteriekontaminering. Plant æteriske olier, såsom dem fra timian, oregano og fed er kendt for at have en stærk antimikrobiel virkning, men i øjeblikket er deres anvendelse til fødevarebeskyttelse begrænset på grund af deres lave opløselighed i vand. Holdet, ledet af Yifan Zhang, Ph.d., adjunkt i ernæring og madvidenskab ved College of Liberal Arts and Sciences, undersøgt måder at formulere olie -nanoemulsioner for at øge opløseligheden og stabiliteten af ​​æteriske olier, og derfor øge deres antimikrobielle aktivitet.

"Meget af forskningen om æteriske oliers antimikrobielle virkning er blevet udført ved hjælp af produkter fremstillet ved at blande ikke -blandbare olier i vand eller fosfatbufret saltvand, "sagde Zhang." Dog, på grund af æteriske oliers hydrofobe natur, organiske forbindelser fra råvarer kan forstyrre formindskelsen af ​​den desinficerende virkning eller varigheden af ​​effektiviteten af ​​disse æteriske olier. Vores team satte sig for at finde en ny tilgang til at hæmme disse bakterier ved brug af oreganoolie, en af ​​de mest effektive plante æteriske olier med antimikrobiel virkning. "

Zhang, og derefter Ph.D. studerende, Kanika Bhargava, i øjeblikket assisterende professor i human miljøvidenskab ved University of Central Oklahoma, henvendte sig til Sandro da Rocha, Ph.d., lektor i kemiteknik og materialevidenskab i College of Engineering i Wayne State, at undersøge muligheder.

"I vores forskning, vi opdagede, at oregano olie var i stand til at hæmme almindelige fødevarebårne bakterier, såsom E coli O157, Salmonella og Listeria , i kunstigt forurenet frisk salat "sagde Zhang." Vi ville undersøge muligheden for et nanodeliveringssystem til olien, som er et ekspertområde for Dr. da Rocha. "

Teamet overvejede oprindeligt brugen af ​​faste polymere nanopartikler til levering af olien, men da Rocha foreslog brug af nanoemulsioner.

"Mit team følte, at brugen af ​​nanoemulsioner ville forbedre frigivelseshastigheden sammenlignet med andre nanoformuleringer, og overfladeaktivt middel af fødevarekvalitet til at fugtige produktets overflade, "sagde da Rocha." Vi var i stand til at reducere L. monocytogenes, S. Typhimurium , og E coli O157 på frisk salat. Tidligere ph.d. studerende Denise S. Conti, nu på Generics Division i FDA, hjalp med at designe nanocarriererne og karakterisere dem. "

Teamet tilføjede, at mens der stadig er arbejde at gøre, deres undersøgelse foreslår løfte om brug af nanoemulsioner af æterisk olie som et naturligt alternativ til kemikalier til sikkerhedskontrol i produkter.

"Vores fremtidige forskning har til formål at undersøge de antimikrobielle virkninger af nanoemulsioner af æterisk olie i forskellige kombinationer, samt formulere de bedste andele af hver ingrediens på de lavest mulige nødvendige niveauer, der er nødvendige for madpåføring, hvilket i sidste ende vil hjælpe med at bevare smagen af ​​produkterne. "