ACS Biomater. Sci. Eng.:「糖玻璃」薄膜可殺死食物中的有害細菌

隨著抗生素耐藥性的增加,食品的細菌污染問題越來越嚴重。

隨著抗生素耐藥性的增加,食品的細菌污染問題越來越嚴重。近日,加拿大麥克馬斯特大學的Carlos D. M. Filipe和M. Monsur Ali等科學家們開發出一種抗菌的「糖玻璃」塗層,其中嵌入了破壞細菌的病毒,並能在三個月時間內保持穩定。這種塗料將來可用於食品包裝和加工工業中,將有助於防止食源性疾病和死亡。

噬菌體(phage)是侵襲細菌的病毒,能感染並殺死細菌。與抗生素不同,噬菌體專門針對細菌的單一菌株,使有益微生物安然無恙。例如,噬菌體選擇性凈化乳酪——一種非常依賴於有益細菌存在的食物。由於噬菌體天然存在於水果和蔬菜中,而不影響食物的氣味、味道、安全性或外觀,科學家們正在探究這些「細菌食用者」是否能在促進食品安全方面發揮更大的作用。

一個典型的噬菌體結構(來源:Wikipedia)

但是,將噬菌體嵌入食品包裝具有極大挑戰性。將它們烘乾後添加到各種類型的包裝薄膜中,可以殺死病毒。其他的穩定噬菌體的方法也存在缺陷,需要特殊處理或特殊設備。所以,Carlos D. M. Filipe、M. Monsur Ali及他們的同事試圖找到一種更簡單的方法來穩定和延長嵌入在食品塗層中病毒的保質期。

研究者把噬菌體嵌入「糖玻璃」薄膜或普魯蘭多糖薄膜,用來延長水果和雞蛋的保質期;海藻糖、蔗糖作為冷凍乾燥穩定劑;或結合兩種物質,將它們滴在或塗在包裝紙上,然後在室溫下過夜晾乾以備後續實驗。

普魯蘭多糖-海藻糖混合薄膜中嵌入噬菌體(來源:ACS Biomater. Sci. Eng.)

實驗結果顯示:單獨嵌入在普魯蘭多糖薄膜或者海藻糖薄膜中的那些噬菌體在一周或兩周便失去抗菌效果。但是,嵌入在普魯蘭多糖-海藻糖混合物內的噬菌體在三個月後仍然可以感染細菌。

不同薄膜的抗菌效果與時間的關係圖(來源:ACS Biomater. Sci. Eng.)

因此,科學家得出結論: 普魯蘭多糖 - 海藻糖組合對噬菌體穩定性具有協同作用,是一種很有前途的保護食品免受細菌污染的簡單方法。


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