(PhysOrg.com) -- Een onderzoeksteam van Purdue University heeft een nanodeeltje ontwikkeld dat een antimicrobieel middel kan vasthouden en afgeven als dat nodig is voor het verlengen van de houdbaarheid van voedsel dat vatbaar is voor Listeria monocytogenes .

Yuan Yao, een assistent-professor voedingswetenschap, veranderde het oppervlak van een koolhydraat gevonden in suikermaïs genaamd fytoglycogeen, wat leidde tot de creatie van verschillende vormen van een nanodeeltje dat nisine kon aantrekken en stabiliseren, een op voedsel gebaseerd antimicrobieel peptide. Het nanodeeltje kan dan nisine tot drie weken bewaren, bestrijden Listeria , een potentieel dodelijke door voedsel overgedragen ziekteverwekker die wordt aangetroffen in vlees, zuivel en groenten die vooral lastig zijn voor zwangere vrouwen, zuigelingen, ouderen en anderen met een verzwakt immuunsysteem.

Controle Listeria bij delicatessenwinkels, bijvoorbeeld, is vooral problematisch omdat vlees voortdurend wordt geopend, gesneden en opgeslagen, geven Listeria veel kansen om het voedsel te besmetten. Nisine alleen is alleen effectief bij het remmen Listeria voor een korte periode - mogelijk slechts een paar dagen - in veel voedingsmiddelen.

"Mensen gebruiken al een aantal jaren nisine, maar het probleem is dat het snel uitgeput raakt in een voedselsysteem, " zei Arun Bhunia, een Purdue-professor in de voedingswetenschap die samen met Yao een paper schreef over de bevindingen in de vroege online versie van de Tijdschrift voor gecontroleerde afgifte . "Dit nanodeeltje is een verbeterde manier om de antimicrobiële eigenschappen van nisine te leveren voor langdurig gebruik."

Yao gebruikte twee strategieën om nisine naar de fytoglycogeen nanodeeltjes te lokken. Eerst, hij was in staat om het oppervlak van het nanodeeltje negatief op te laden en elektrostatische activiteit te gebruiken om de positief geladen nisine-moleculen aan te trekken. Tweede, hij creëerde een gedeeltelijk hydrofobe toestand op het oppervlak van het nanodeeltje, waardoor het een interactie aangaat met gedeeltelijk hydrofobe nisine-moleculen. Wanneer de deeltjes hydrofoob zijn, of water afstoten, ze worden tot elkaar aangetrokken.

"Beide strategieën kunnen samenwerken om nanodeeltjes in staat te stellen nisine aan te trekken en te stabiliseren, "Jao zei, "Dit zou de uitputting van nisine in verschillende systemen aanzienlijk kunnen verminderen."

Voor praktisch gebruik, Yao zei dat een oplossing die de nanodeeltjes en vrij nisine bevat, op voedsel kan worden gesproeid of in de verpakking kan worden opgenomen. De oplossing vereist een balans van vrij nisine en nisine op de nanodeeltjes.

"Als je de hoeveelheid gratis nisine vermindert, het zal leiden tot een afgifte van meer nisine uit de nanodeeltjes om het evenwicht te herstellen, " zei Yao. "Er zal een aanzienlijke hoeveelheid nisine worden bewaard om de Listeria ."

Met behulp van een model, Yao zei een voldoende hoeveelheid nisine om te bestrijden Listeria kan maximaal 21 dagen worden bewaard.

Yao en zijn collega's werken aan het gebruik van andere op voedsel gebaseerde antimicrobiële peptiden en nanoconstructen om te bestrijden Listeria andere door voedsel overgedragen pathogenen zoals E. coli O157:H7 en salmonella. Het Amerikaanse ministerie van Landbouw en de National Science Foundation financierden hun onderzoek.