نانومواد و كارايي آنها در جلوگيري از تشكيل و حذف بيوفيلم در مواد غذايي و سطوح در تماس با غذا

مقدمه و هدف: تشكيل بيوفيلم در مواد غذايي و سطوح يك مشكل فراگير است كه به آلودگي غذا، كاهش ماندگاري و همچنين خطرات جدي براي سلامتي انسان‌ها منجر مي‌شود. بروز اين مشكلات محققان را به جستجوي رويكردهاي نوآورانه هدايت كرده است، در اين ميان نانومواد به عنوان يك راهكار مناسب بسيار مورد توجه قرار گرفته است. روش كار: در اين مقاله، به بررسي كاربرد نانومواد براي حذف بيوفيلم‌هاي مرتبط با صنعت غذا پرداخته شده و اثربخشي، مكانيسم‌هاي عمل و مزاياي احتمالي آنها نسبت به روش‌هاي سنتي، مورد بررسي قرار گرفته است. نانوساختارها شامل مجموعه‌اي گسترده از مواد هستند، كه شامل نانوذرات، نانوكامپوزيت‌ها، و پوشش‌هاي مبتني بر نانومواد مي‌باشند. اين مواد همگي ويژگي‌هاي منحصر به فردي دارند كه مي‌توانند براي حذف و جلوگيري از تشكيل بيوفيلم‌ مورد استفاده قرار گيرند. يافته‌ها: يكي از ويژگي هاي كليدي نانومواد اندازه كوچك آنها است كه به آنها امكان نفوذ در ساختار بيوفيلم را مي‌دهد، جمعيت ميكروبي آزاد و چسبيده به سطح غذا و وسايل را تحت تاثير قرار داده و ساختار بيوفيلم را تضعيف مي‌كند. نانوساختارها قادر هستند به طور فيزيكي سلول‌هاي ميكروبي را تخريب كنند و در سيستم‌هاي ارتباطي كه به تشكيل بيوفيلم منجر مي‌شوند، مداخله كنند. به علاوه، نسبت سطح به حجم بزرگ آنها فعاليت ضدميكروبي آنها را تقويت مي‌كند و آنها را در حذف بيوفيلم بسيار موثر مي‌سازد. انواع مختلفي از نانوساختارها براي اين منظور مورد مطالعه و ارزيابي قرار گرفته‌اند. نانوذرات فلزي مانند نقره و مس، نانوامولسيون و ذرات كربني، ويژگي‌هاي ضدميكروبي برجسته‌اي دارند. توانايي آنها در آزادسازي يون‌هاي فلزي منجر به تخريب غشاهاي سلولي و جلوگيري از تشكيل بيوفيلم مي گردد. همچنين پليمرهاي بر پايه نانومواد و دوستدار محيط زيست براي پيشگيري از چسبيدگي بيوفيلم و انتشار سلول به فضاي پيرامون طراحي و مورد استفاده قرار گرفته‌اند. استفاده از نانومواد در مواد مورد استفاده در سطوح، راهكاري جديد است كه در جلوگيري از تشكيل بيوفيلم مي تواند نقش بسزايي داشته باشد. نتيجه‌گيري: نامواد مواد، به خصوص دسته اي از آنها كه به روش سبز سنتز مي شوند از كارايي بالايي براي استفاده به عنوان تركيبات ضد بيوفيلم برخوردار هستند و به نظر مي رسد در آينده نزديك، جايگزيني مناسب براي تركيبات ضد بيوفيلم فعلي باشند. با اين وجود، چالش‌هايي در كاربرد تجاري و عملي نانومواد براي حذف بيوفيلم در صنعت غذا وجود دارد كه از جمله آنها مي توان به نبود قوانين مدون براي استفاده از نانومواد در صنايع غذايي، چالش هاي مربوط به سميت اين مواد و هزينه آنها اشاره كرد.