کاربردهای نانوذرات معدنی و مکانیسم های ضد میکروبی آنها در بسته بندی مواد غذایی

نانوذرات معدنی مختلف مانند اکسید تیتانیوم، اکسید روی ، اکسید مس ، نقره و طلا، ترجیح داده شده ترین نانوذرات معدنی مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی هستند. سازگاری نانوذرات معدنی و اشکال مختلف آنها با پلیمرهای مختلف ، آنها را به اجزای عالی برای تقویت بسته بندی تبدیل کرده است . نانوذرات معدنی همچنین پتانسیل کاهش رشد باکتری ها را در بسته بندی فراهم می کنند. در این پژوهش به صورت میدانی مقالات مرتبط با موضوع مورد مطالعه در دو پایگاه اینترنتی PubMed و Sciencedirectجست و جو شدند و پژوهش هایی که کاربردهای نانوذرات معدنی و مکانیسم های ضد میکروبی آنها در بسته بندی مواد غذایی را بررسی کرده بودند مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که : نانوذرات نقره (AgNPs) در برابر میکروب های بیماری زا مانند ویروس ها، باکتری ها، مخمرها و قارچ ها کارآمدتر هستند. نانوذرات نقره همچنین می توانند با روش ex situبه ماتریس پلیمری اضافه شوند تا به خواص ضد میکروبی خوبی دست یابند. به عنوان مثال، هنگامی که مطالعه ای با نانوذرات نقره در پلیمر هیدروکسی پروپیل متیل سلولز انجام شد، خواص ضد میکروبی خوبی در برابر باکتری های مختلف نشان داد. نانوذرات طلا بسته به اندازه و شکل نانوذرات دارای فعالیت ضد میکروبی قوی هستند. نانوذرات طلای موجود در مواد پلیمری مختلف ، نقش حیاتی در بسته بندی فعال مواد غذایی دارند. مشاهده شده است که اتصال نانوذرات طلا به DNA باکتری ها، باز شدن DNA را به تاخیر می اندازد و باعث جلوگیری از رونویسی DNA می شود. در بسیاری از مطالعات مشخص شده است که نانوذرات روی هنگامی که به اندازه میکرومتر و همچنین اندازه نانومتری خود کاهش می یابد، به عنوان یک عامل ضد باکتری عمل می کند. نانوذرات روی با سطح و هسته باکتری واکنش نشان می دهند و در نتیجه باعث ایجاد اثر باکتری کش می شوند. این نانوذرات همچنین فعالیت های فتوشیمیایی و فعالیت های کاتالیستی بالایی همراه با خواص ضد باکتریایی و ضد قارچی از خود نشان می دهند. دربسیاری از مطالعات، مشاهده شده است که فعالیت ضد باکتریایی نانوذرات اکسید روی تحت تاثیر غلظت و اندازه ذرات آنها است وبا افزایش سطح و غلظت، افزایش می یابد. گنجاندن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در فیلمها، فعالیت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکیآن را اصلاح میکند و دامنه کاربرد این نانوذرات در بستهبندی مواد غذایی با توسعه کامپوزیتها را نشان می دهد. در یک مطالعه،مشاهده شد که افزودن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در فیلم های مبتنی بر پلی اتیلن، فعالیت ضد میکروبی فیلم را بهبود میبخشد. نانوذرات مس بیشترین استفاده از اکسیدهای فلزی در بسته بندی مواد غذایی هستند که به خواص ضد میکروبی بسیارموثر و پتانسیل قابل توجه آنها برای مهار رشد باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها نسبت داده می شود. نانوذرات مس بیشتر به عنوانکاتالیزور، عوامل تقویت کننده پلیمر، نیمه هادی ها، سلول های خورشیدی، رسانه های ذخیره مغناطیسی، ضدعفونی کننده هایآب، حسگرهای گاز، دستگاه های انتشار و مواد بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند. بطور کلی نتایج این بررسی نشان دادنانوذرات معدنی به دلیل ویژگی های ضد میکروبی و پتانسیل قابل توجه آنها برای مهار رشد باکتری ها، یک گزینه بسیار مناسبدر بسته بندی مواد غذایی می باشند.

Keywords:

نانوذرات معدنی , بسته بندی مواد غذایی , فعالیت ضد میکروبی , پلیمرها