Nieuw recept voor bacteriedodende voedselverpakkingen

Pathogenen in voedsel zijn effectief te bestrijden met lyserende enzymen die verwerkt worden in het verpakkingsmateriaal. Tegen Listeria werkt het alvast, melden onderzoekers van Rensselaer Polytechnic Institute (VS) in Scientific Reports. Nanostijfselkorrel met lysozymen worden in de natuur aangemaakt door bacterievirussen (bacteriofagen). Ze lossen de celwand van de gastheerbacterie op, zodat de nakomelingen van de faag naar buiten kunnen. Normaal gesproken blijven dergelijke eiwitten niet lang goed maar onderzoekers hebben bedacht dat ze gedurende langere tijd gestabiliseerd kunnen worden door ze te hechten aan silicium-nanodeeltjes. Zelfs na twee weken bij 25 graden Celsius blijft dan nog 95% van de enzymactiviteit behouden. Om de binding mogelijk te maken functionaliseert het silicium eerst met isocyanaatgroepen, die kunnen reageren met het amine-uiteinde van de eiwitketen.Zulke siliciumdeeltjes hebben als bijkomend voordeel dat de Amerikaanse voedselautoriteit FDA ze beschouwt als onschadelijk (wegens gebrek aan bewijs van het tegendeel) en dus toelaat dat ze in contact komen met voedingsmiddelen.
Behalve met isocyanaat, worden de deeltjes gefunctionaliseerd met methacrylaatgroepen. Die vervolgens meereageren tijdens de polymerisatie van andere acrylaatmonomeren. Zo ontstaat er een kunststof waar de enzymen hier en daar uit steken. Volgens de auteurs zitten ze daarbij muurvast aan het plastic vast; als de oppervlakken worden afgewassen, is in het spoelwater geen enzym aantoonbaar.
Zo is het geprobeerd met Ply500, een lyserend enzym uit een bacteriofaag die gespecialiseerd is in het infecteren van Listeria-bacteriën. Inderdaad bleek een Ply500-houdende verpakkingsfolie de groei van Listeria effectief te ontmoedigen (Nieuwsartikel C2W, 3 april 2013).