(PhysOrg.com) -- Une équipe de recherche de l'Université Purdue a développé une nanoparticule qui peut contenir et libérer un agent antimicrobien au besoin pour prolonger la durée de conservation des aliments sensibles à Listeria monocytogenes .

Yuan Yao, professeur assistant en sciences alimentaires, altéré la surface d'un glucide présent dans le maïs sucré appelé phytoglycogène, qui a conduit à la création de plusieurs formes d'une nanoparticule qui pourrait attirer et stabiliser la nisine, un peptide antimicrobien d'origine alimentaire. La nanoparticule peut alors conserver la nisine jusqu'à trois semaines, combattre Listeria , un agent pathogène d'origine alimentaire potentiellement mortel trouvé dans les viandes, produits laitiers et légumes particulièrement gênants pour les femmes enceintes, nourrissons, les personnes âgées et celles dont le système immunitaire est affaibli.

Contrôler Listeria aux comptoirs de charcuterie, par exemple, est particulièrement problématique parce que la viande est continuellement ouverte, coupé et stocké, donnant Listeria beaucoup de chances de contaminer les aliments. La nisine seule n'est efficace que pour inhiber Listeria pendant une courte période - peut-être quelques jours seulement - dans de nombreux aliments.

"Les gens utilisent la nisine depuis plusieurs années, mais le problème est qu'il s'épuise rapidement dans un système alimentaire, " dit Arun Bhunia, un professeur Purdue de science alimentaire qui a co-écrit un article avec Yao sur les découvertes de la première version en ligne du Journal de la libération contrôlée . "Cette nanoparticule est un moyen amélioré de fournir les propriétés antimicrobiennes de la nisine pour une utilisation prolongée."

Yao a utilisé deux stratégies pour attirer la nisine vers les nanoparticules de phytoglycogène. D'abord, il a pu charger négativement la surface de la nanoparticule et utiliser l'activité électrostatique pour attirer les molécules de nisine chargées positivement. Seconde, il a créé un état partiellement hydrophobe à la surface de la nanoparticule, l'amenant à interagir avec des molécules de nisine partiellement hydrophobes. Lorsque les particules sont hydrophobes, ou repousser l'eau, ils deviennent attirés l'un par l'autre.

"Les deux stratégies peuvent fonctionner ensemble pour permettre aux nanoparticules d'attirer et de stabiliser la nisine, " Yao dit, "Cela pourrait réduire considérablement l'épuisement de la nisine dans divers systèmes."

Pour une utilisation pratique, Yao a déclaré qu'une solution contenant les nanoparticules et la nisine libre pourrait être pulvérisée sur les aliments ou incluse dans l'emballage. La solution nécessite un équilibre de nisine libre et de nisine sur les nanoparticules.

"Lorsque vous réduisez la quantité de nisine libre, il déclenchera une libération de plus de nisine des nanoparticules pour rétablir l'équilibre, " Yao a dit. " Il y aura une quantité substantielle de nisine préservée pour contrer le Listeria ."

A l'aide d'un modèle, Yao a dit qu'une quantité suffisante de nisine pour combattre Listeria peut être conservé jusqu'à 21 jours.

Yao et ses collègues travaillent sur l'utilisation d'autres peptides antimicrobiens et nano-constructions alimentaires pour lutter contre Listeria d'autres agents pathogènes d'origine alimentaire tels que E. coli O157:H7 et la salmonelle. Le département américain de l'Agriculture et la National Science Foundation ont financé leurs recherches.