Listeria -föroreningar kan skicka livsmedelsförädlingsanläggningar till fullt krisläge med massproduktåterkallelser, federala varningar och till och med sjukhusvistelse eller död för människor som konsumerar de förorenade produkterna. Att förstöra bakterien och stoppa dess spridning kan vara utmanande på grund av bildandet av biofilmer, eller samhällen av resistenta bakterier som fäster vid avlopp eller andra ytor.

Forskare vid University of Houston rapporterar i Journal of Environmental Chemical Engineering att koboltdopad titandioxid (CoO-TiO2) stoppar reproduktionen av listeria monocytogenes i både ljusa och mörka förhållanden. Denna bakteriostatiska effekt kan leda till bakteriell kontroll i livsmedel som inte bara är förseglade utan också skyddade från ljus som tetraförpackningar, burkar och mörka glas- eller plastflaskor.

"Tillsatsen av kobolt, en tung metall, drastiskt förbättrat effektiviteten av titandioxid eftersom den nu fungerar under vanliga mänskliga förhållanden – solljus, fluorescerande ljus som glödlampor och även i avsaknad av ljus, som i en frys, "sa Francisco Robles, huvudförfattare för studien och docent i maskinteknik.

Titandioxid har länge varit en effektiv katalysator inom den kemiska industrin med många tillämpningar, men det har begränsningar eftersom ultraviolett ljus behövs för att det ska fungera, enligt Robles. "UV-ljuskällor är en bristvara i solljus och att producera det är dyrt och en hälsorisk (t.ex. cancerframkallande), så vi bestämde oss för att hitta en lösning. Att göra det effektivt under naturliga ljusförhållanden är viktigt, och gratis, " han sa.

Ett naturligt förekommande mineral, titandioxid används ofta i livsmedelsindustrin som tillsats eller blekmedel för såser, förband och pulveriserade livsmedel och anses vara säkert av U.S. Food and Drug Administration. Det används också i solskyddsmedel för dess skyddande effekt mot UV/UVB-strålar från solen.

Sujata Sirsat, studie medförfattare och biträdande professor vid UH:s Conrad N. Hilton College of Hotel and Restaurant Management, tror koboltdopad titandioxid, oavsett om de tillverkas direkt i livsmedelsförpackningar eller läggs till livsmedelsprodukter, skulle potentiellt kunna minska risken för stora listeria-utbrott i livsmedelsbearbetningsmiljöer.

"Listeria är en sällsynt matburen patogen som kan överleva i kylförhållanden. Så, om du hade en förorenad skål med potatissallad, inte bara kan listeria överleva, det kan öka i antal som kan orsaka allvarliga hälsoproblem. Den koboltdopade titandioxiden kan eventuellt stoppa spridningen i sina spår, sa Sirsat, en expert på livsmedelssäkerhet och folkhälsa, som sa att toxicitetstestning behövs för att bestämma dess säkerhet i livsmedelsprodukter.

Uppskattningsvis 1, 600 personer får listerios varje år av att äta mat som är förorenad med listeria monocytogenes, och cirka 260 människor dör, enligt U.S. Centers for Disease Control and Prevention. CDC har lett undersökningar av 19 multistate listeria monocytogenes-utbrott som involverar frukt, grönsaker, deli kött, ostar med mera sedan 2011. Infektionen är mest sannolikt att gravida kvinnor och deras nyfödda sjuka, vuxna över 65 år och personer med försvagat immunförsvar.

Forskarna tror att koboltdopad titandioxid kan ha ett brett spektrum av tillämpningar utanför bakteriekontroll. "Du kan belägga sjukhusplattor med den för att göra dem oförmögna att bilda bakterier eller täcka förpackningen av mjölk och andra mejeriprodukter. Du kan till och med lägga till den i måla för att göra bakteriekontrollerad färg. Möjligheterna är enorma, "sa Robles, som har studerat effekterna av den kemiska föreningen i nästan 15 år.