Nästan hälften av de livsmedelsburna sjukdomarna i USA från 1998 till 2008 har tillskrivits kontaminerade färskvaror. Förebyggande och kontroll av bakteriell kontaminering på färskvaror är avgörande för att säkerställa livsmedelssäkerhet. Den nuvarande strategin är fortfarande industriell tvättning av produkten i vatten som innehåller klor. Dock, på grund av ineffektivitet av desinficeringsmedel finns det ett akut behov av att identifiera alternativa antimikrobiella medel, särskilt de med naturligt ursprung, för produktindustrin.
Ett team av forskare vid Wayne State University har utforskat naturliga, säkra och alternativa antimikrobiella medel för att minska bakteriekontaminering. Växt eteriska oljor som timjan, oregano och kryddnejlika är kända för att ha en stark antimikrobiell effekt, men för närvarande är deras användning i livsmedelsskydd begränsad på grund av deras låga löslighet i vatten. Laget, ledd av Yifan Zhang, Ph.D., biträdande professor i nutrition och matvetenskap vid College of Liberal Arts and Sciences, utforskade sätt att formulera oljenanoemulsioner för att öka lösligheten och stabiliteten hos eteriska oljor, och följaktligen, förbättra deras antimikrobiella aktivitet.
"Mycket av forskningen om den antimikrobiella effekten av eteriska oljor har utförts med produkter gjorda genom att blanda oblandbara oljor i vatten eller fosfatbuffrad saltlösning, "sade Zhang." Men på grund av den hydrofoba naturen hos eteriska oljor, organiska föreningar från produkter kan störa minskningen av saneringseffekten eller varaktigheten av effektiviteten hos dessa eteriska oljor. Vårt team försökte hitta ett nytt tillvägagångssätt för att hämma dessa bakterier med användning av oreganoolja, en av de mest effektiva växt eteriska oljorna med antimikrobiell effekt. "
Zhang, och dåvarande Ph.D. studerande, Kanika Bhargava, för närvarande biträdande professor i mänskliga miljövetenskaper vid University of Central Oklahoma, närmade sig Sandro da Rocha, Ph.D., docent i kemiteknik och materialvetenskap vid College of Engineering i Wayne State, att utforska alternativen.
"I vår forskning, vi upptäckte att oreganoolja kunde hämma vanliga livsmedelsburna bakterier, Till exempel E coli O157, Salmonella och Listeria , i artificiellt förorenad färsk sallad", sa Zhang. "Vi ville undersöka möjligheten till ett nanoleveranssystem för oljan, som är ett expertområde för Dr. da Rocha."
Teamet övervägde först användningen av fasta polymera nanopartiklar för leverans av oljan, men da Rocha föreslog användning av nanoemulsioner.
"Mitt team kände att användningen av nanoemulsioner skulle förbättra frisättningshastigheten jämfört med andra nanoformuleringar, och förmågan hos det ytaktiva ämnet av livsmedelskvalitet att väta ytan på produkten, "sa da Rocha." Vi kunde minska L. monocytogenes, S. Typhimurium , och E coli O157 på färsk sallad. Tidigare Ph.D. student Denise S. Conti, nu på Generics Division av FDA, hjälpt till att designa nanocarriärerna och karaktärisera dem. "
Teamet tillade att även om det fortfarande finns arbete kvar, deras studie föreslår löfte om användning av eteriska oljananoemulsioner som ett naturligt alternativ till kemikalier för säkerhetskontroll av produkter.
"Vår framtida forskning syftar till att undersöka de antimikrobiella effekterna av nanoemulsioner av eterisk olja i olika kombinationer, samt formulera de bästa proportionerna av varje ingrediens vid lägsta möjliga nödvändiga nivåer som behövs för livsmedelstillämpning, vilket i slutändan kommer att hjälpa till att bibehålla smaken på produkten."
