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Inattivazione di patogeni alimentari con nanostrutture di acqua

Un’équipe di ricercatori statunitensi e ciprioti (Pyrgiotakis G., Vasanthakumar A., Gao Y., Eleftheriadou M., Toledo E., DeAraujo A., McDevitt J., Han T., Mainelis G., Mitchell R., Demokritou P.) ha pubblicato su Environmental Science & Technology (Mar 17;49(6):3737-45) un lavoro volto a valutare la possibilità di inattivazione di microrganismi di origine alimentare attraverso l’impiego di nanostrutture ingegnerizzate dell’acqua.
È noto che le tossinfezioni alimentari legate al consumo di cibi contaminati da microrganismi patogeni o dalle loro tossine possono avere conseguenze molto gravi sia a livello di salute pubblica che economiche. Quindi, si è studiata l’efficacia di un metodo di intervento recentemente sviluppato per l’inattivazione di microrganismi sui prodotti freschi, e le superfici di produzione alimentare, che utilizza nanostrutture di acqua ottenute con tecniche di ingegneria (EWNS) tramite elettronebulizzazione di vapore acqueo. Le EWNS possiedono proprietà uniche: hanno un diametro di 25 nm, rimangono sospese nell’aria in ambienti confinati per ore, contengono specie reattive dell’ossigeno (ROS) e presentano una carica di superficie molto forte (in media 10e/ struttura). In questo studio se ne è valutata la capacità di inattivazione di batteri di origine alimentare rappresentativi come Escherichia coli, Salmonella enterica e Listeria innocua, su superfici in acciaio inox e pomodori biologici. L’inattivazione è stata facilitata utilizzando due diversi approcci di esposizione al fine di ottimizzare il contatto delle EWNS con i batteri: nel primo caso le nanoparticelle sono state liberate sulle superfici per diffusione e nel secondo è stato sviluppato e utilizzato un sistema di esposizione a precipitatore elettrostatico (EPES) per la loro distribuzione sulle superfici. Con il primo metodo e una concentrazione di 24.000 #/cm3 di EWNS, si sono ridotte le concentrazioni batteriche sulle superfici, a seconda del batterio e del tipo di superficie, per valori compresi tra 0,7 e 1,8 log, mentre utilizzando il sistema EPES e una concentrazione dell’aerosol di 50.000 di nanoparticelle, con un’esposizione di 90 minuti di esposizione, i risultati hanno mostrato una riduzione di 1,4 log per l’E. coli sulla superficie dei pomodori biologici, rispetto al controllo (stesse condizioni di temperatura e umidità relativa ). Inoltre, per L. innocua, si è riscontrata una relazione dose-risposta, pari a un’eliminazione batterica di 0,7 e 1,2 log con concentrazioni rispettivamente di 12.000 e 23.000 #/cm3. I risultati presentati in questo studio indicano perciò che questo nuovo metodo di trattamento ecologico, senza l’uso di sostanze chimiche, presenta interessanti possibilità di sviluppo e applicazione nell’industria alimentare, come alternativa “verde” ai metodi di disinfezione esistenti.

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