Φυσικοχημικές ιδιότητες γαλακτωμάτων με αντιμικροβιακή δράση ενάντια σε τροφιμογενή παθογόνα

Abstract

Τα γαλακτώματα έχουν διαδεδομένη χρήση σε πολλές βιομηχανίες, όπως των τροφίμων, των καλλυντικών και της φαρμακευτικής. Η σταθερότητα και τα χαρακτηριστικά τους εξαρτώνται από διάφορες φυσικοχημικές ιδιότητες όπως την αλληλεπίδραση των σταγονιδίων μεταξύ τους και την κατανομή του μεγέθους τους, καθιστώντας απαραίτητες τις τεχνικές χαρακτηρισμού τους για την ανάλυση των ιδιοτήτων τους. Η χρήση αντιμικροβιακών παραγόντων στη συντήρηση τροφίμων γίνεται όλο και πιο σημαντική για τη διασφάλιση της ασφάλειας των τροφίμων και την παράταση της διάρκειας ζωής τους. Στην πλειοψηφία τους οι αντιμικροβιακές ουσίες που έχουν τη δυνατότητα να καταπολεμήσουν διάφορους παθογόνους μικροοργανισμούς αποτελούν συνθετικές ουσίες που δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιηθούν σε τρόφιμα. Η νισίνη, ένα φυσικό αντιμικροβιακό πεπτίδιο, αποτελεί μια διαχρονική επιλογή για χρήση ως πρόσθετο τροφίμων λόγω της αποτελεσματικότητάς της έναντι διαφόρων τροφιμογενών παθογόνων και του γεγονότος ότι είναι αναγνωρισμένη ως ασφαλής για χρήση σε τρόφιμα (GRAS). Στην παρούσα μελέτη, αξιολογήθηκαν οι φυσικοχημικές ιδιότητες γαλακτωμάτων o/w, καθώς και η αντιμικροβιακή δράση της νισίνης, μέσω τους εμπορικού σκευάσματος Nisaplin®, σε συνδυασμό με διάφορες επιφανειοδραστικές ουσίες έναντι οξυγαλακτικών βακτηρίων και τροφιμογενών παθογόνων, όπως η Listeria monocytogenes και ο Staphylococcus aureus. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι η συνδυασμένη εφαρμογή της νισίνης με συγκεκριμένες επιφανειοδραστικές ουσίες εμφανίζει συνεργιστική αντιμικροβιακή δράση, οδηγώντας σε αυξημένη αναστολή της μικροβιακής ανάπτυξης σε σύγκριση με την απλή εφαρμογή της νισίνης, ενώ η εφαρμογή της σε συνδυασμό με άλλες επιφανειοδραστικές ουσίες οδηγεί σε αναστολή της δράσης της. Αυτή η έρευνα έχει ως στόχο την ενίσχυση της κατανόησής μας για το πως οι επιφανειοδραστικές ουσίες μπορούν να ενισχύσουν την αντιμικροβιακή δράση της νισίνης, παρέχοντας πολύτιμες γνώσεις για την ανάπτυξη νέων αντιμικροβιακών στρατηγικών για τη συντήρηση και την ασφάλεια των τροφίμων.

Emulsions have widespread use in various industries such as food, cosmetics, and pharmaceuticals. Their stability and characteristics depend on various physicochemical properties, such as droplet interactions and size distribution, making characterization techniques essential for analyzing their properties. The use of antimicrobial agents in food preservation is becoming increasingly important to ensure food safety and extend its shelf life. The majority of antimicrobial substances that have the ability to inhibit the growth of various pathogenic microorganisms are synthetic substances that are not allowed to be used in food matrices. Nisin, a natural antimicrobial peptide, is a perennial choice for use as a food additive due to its effectiveness against various foodborne pathogens and its Generally Recognized as Safe (GRAS) status. In the present study, the physicochemical properties of o/w emulsions were evaluated, as well as the antimicrobial activity of nisin through the commercial formulation Nisaplin®, in combination with various surfactants against lactic acid bacteria and foodborne pathogens such as Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. The results revealed that the combined application of nisin with specific surfactants exhibits synergistic antimicrobial activity, leading to increased inhibition of microbial growth compared to the single application of nisin, while its application in combination with other surfactants leads to the inhibition of its action. This research aims to enhance our understanding of how surfactants can enhance the antimicrobial activity of nisin, providing valuable insights for the development of new antimicrobial strategies for food preservation and safety.