Μια νέα σύνθετη μεμβράνη που δημιουργήθηκε από τη ένωση ενός αντιμικροβιακού στρώματος σε διαυγές πλαστικό πολυαιθυλενίου που τυπικά χρησιμοποιείται για την συσκευασία σε τρόφιμα, όπως το κρέας και τα ψάρια θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση των επιδημιών, των τροφικών δηλητηριάσεων, των τροφιμογενών και υδατογενών νοσημάτων, σύμφωνα με τους ερευνητές του τμήματος College of Agricultural Sciences από το πανεπιστήμιο Penn State University (ελληνικά Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια).
Η αντιμικροβιακή επένδυση της μεμβράνης αποτελείται από ένα βιοπολυμερές που βασίζεται στην Pullulan (ελληνικά πουλουλάνη) που παράγεται από σιρόπι αμύλου κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας ζύμωσης, η οποία έχει ήδη εγκριθεί για χρήση σε τρόφιμα. Η Pullulan, είναι ένας υδατοδιαλυτός πολυσακχαρίτης, και πρόκειται ουσιαστικά για μια αλυσίδα ζάχαρης, γλυκερίνης και μορίων κυτταρίνης που συνδέονται μεταξύ τους.
Για να καταστρέψουν παθογόνα όπως η Salmonella, η Listeria και τα παθογόνα E. coli, οι ερευνητές έγχυσαν την pullulan με το Lauric arginate, το οποίο παρασκευάστηκε από φυσικές ουσίες και έχει ήδη εγκριθεί για χρήση σε τρόφιμα.
Η ανάπτυξη της σύνθετης αντιμικροβιακής μεμβράνης είναι σημαντική επειδή 76 εκατομμύρια περιπτώσεις ασθενειών που προέρχονται από τα συσκευασμένα τρόφιμα εμφανίζονται κάθε χρόνο μόνο στις ΗΠΑ, με αποτέλεσμα 300.000 νοσηλείες και 5.000 θανάτους, σύμφωνα με το Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των ΗΠΑ.
Υπό το πρίσμα αυτού του προβλήματος και του εμπορικού δυναμικού της παρούσας ανακάλυψης, το Penn State University έχει υποβάλει αίτηση προσωρινής ευρεσιτεχνίας για το σύνθετο αντιμικροβιακό φιλμ.
«Η συγκεκριμένη μεμβράνη επιβραδύνει σε μεγάλο βαθμό την απελευθέρωση μικροβίων στα τρόφιμα, παρέχοντας παράλληλα συνεχή δραστηριότητα θανάτωσης των βακτηρίων», εξηγεί η ερευνητής Catherine Cutter, καθηγήτρια στην επιστήμη των τροφίμων.
«Το Lauric arginate επιλέχθηκε ως αντιμικροβιακό επειδή είναι μια αξιοσημείωτη και ευρέους φάσματος αντιμικροβιακή ένωση που αποδείχθηκε εξαιρετικά αποτελεσματική για τη θανάτωση και τον περιορισμό της ανάπτυξης παθογόνων που προκαλούν τροφικές ασθένειες», σημείωσε η Cutter.
Η ίδια συνέχισε λέγοντας πως: «Το Lauric arginate είναι ένα ασφαλές, εντελώς μη τοξικό συστατικό. Υδρολύεται στο ανθρώπινο σώμα με χημικές και μεταβολικές οδούς, οι οποίες το διασπούν γρήγορα στα φυσικά συστατικά του δηλαδή το Lauric acid και την L-arginine».
Η ερευνητική ομάδα από το Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων του Penn State University έχει πειραματιστεί με αντιμικροβιακές ταινίες από pullulan για μία ολόκληρη δεκαετία. Ωστόσο, εκείνος που βοήθησε στο μέγιστο ήταν ο Abdelrahim Hassan, ο οποίος πρωτοστάτησε στην τελευταία μελέτη, για την εύρεση μεθοδολογίας και διαδικασίας για την τήξη του αντιμικροβιακού στρώματος με βάση την pullulan στο πλαστικό πολυαιθυλενίου, επιτρέποντας τη γέννηση του νέου σύνθετου υλικού.
Ο Hassan, ο οποίος ήταν επισκέπτης επιστήμονας στο εργαστήριο της Cutter κατά τη διεξαγωγή της έρευνας, είναι αναπληρωτής καθηγητής της ασφάλειας τροφίμων και της τεχνολογίας στο Πανεπιστήμιο Beni-Suef στην Αίγυπτο.
«Ο Hassan βρήκε έναν τρόπο να προσκολληθεί η pullulan στο πολυαιθυλένιο», είπε η Cutter. «Αυτός τροποποίησε τη διαμόρφωση της pullulan και άλλαξε την υδροφοβικότητα του πλαστικού. Αυτά τα βήματα ήταν σημαντικά επειδή το πολυαιθυλένιο αποκρούει τα πάντα με συνέπεια να μην κολλάει τίποτα πάνω σε αυτό».
Η Cutter πιστεύει ότι τα ευρήματα αυτής της έρευνας θα παρουσιάσουν εξαιρετικό ενδιαφέρον για τις βιομηχανίες συσκευασίας τροφίμων, καθώς και για τις ρυθμιστικές αρχές που επιδιώκουν τη μείωση των μικροβίων που μεταφέρονται στα τρόφιμα από εξωγενείς παράγοντες.
Η νέα αντιμικροβιακή μεμβράνη παρουσιάζει πολλές επιθυμητές ιδιότητες, όπως αντοχή, διαφάνεια, διαπερατότητα αερίων και αντοχή στο νερό, όμως το κυριότερο είναι ότι διαθέτει αντιμικροβιακές ιδιότητες και ταυτόχρονα παρέχει τις επιθυμητές ιδιότητες του πολυαιθυλενίου που η βιομηχανία εξακολουθεί να αναζητά.
