Pathogenen in voedsel zijn effectief te bestrijden met lyserende enzymen die je verwerkt in het verpakkingsmateriaal. Tegen Listeria werkt het alvast, melden onderzoekers van Rensselaer Polytechnic Institute (VS) in Scientific Reports.

Zulke enzymen 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 Jonathan Dordick en collega’s hebben bedacht dat je ze gedurende langere tijd kunt stabiliseren door ze te hechten aan silicium-nanodeeltjes. Zelfs na twee weken bij 25 graden Celsius blijft dan nog 95 procent van de enzymactiviteit behouden. Om de binding mogelijk te maken functionaliseer je 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 kun je vervolgens laten meereageren tijdens de polymerisatie van ándere acrylaatmonomeren. Zo krijg je een kunststof waar de enzymen hier en daar uit steken. Volgens de auteurs zitten ze daarbij muurvast aan het plastic vast; als je de oppervlakken afwast, is in het spoelwater geen enzym aantoonbaar.

Ze hebben het geprobeerd met Ply500, een lyserend enzym uit een bacteriofaag die gespeicaliseerd is in het infecteren van Listeria-bacteriën. Inderdaad bleek een Ply500-houdende verpakkingsfolie de groei van Listeria effectief te ontmoedigen.

Bij een andere proef werd de peptideketen van het enzym verlengd met 10 extra aminozuren. Die staart hecht zich aan nanozetmeeldeeltjes, die je vervolgens over onverpakt voedsel heen kunt strooien met een vergelijkbaar Listeria-dodend effect.

bron: Rensselaer, Scientific Reports