Το νέο σπρέι χρησιμοποιεί δισεκατομμύρια μικροσκοπικούς στρατιώτες για την απολύμανση των τροφίμων

Από μαρούλι ρομά μέχρι κατεψυγμένα φαλάφελ, η λίστα ανάκλησης του Οργανισμού Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) γεμίζει κάθε χρόνο με είδη μολυσμένα με Escherichia coli (Ε. Coli) που προκαλούν πολλαπλές τροφιμογενείς ασθένειες. Ε. coli είναι ο βακτηριακός ένοχος πίσω εκτιμάται 265,000 ετήσιες μολύνσεις στις Ηνωμένες Πολιτείες, σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC). Τώρα, ένα σπρέι που οι ερευνητές περιγράφουν ως δισεκατομμύρια μικροσκοπικοί στρατιώτες προσφέρει έναν νέο τρόπο για την απολύμανση των τροφίμων και τη μείωση των κρουσμάτων.

Στο Πανεπιστήμιο McMaster, η καθηγήτρια Zeinab Hosseinidoust, ο καθηγητής Tohid Didar και ο μεταπτυχιακός φοιτητής Lei Tian ανέπτυξαν έναν τρόπο καταπολέμησης των τροφιμογενών ασθενειών χρησιμοποιώντας βακτηριοφάγους. Ένας βακτηριοφάγος, που ονομάζεται επίσης φάγος, είναι ένας τύπος ιού που δεν μπορεί να μολύνει ανθρώπινα κύτταρα. Ωστόσο, το όνομα βακτηριοφάγου αποκαλύπτει τον χρήσιμο σκοπό του: Είναι βακτηριοφάγος που μπορεί να μολύνει και να καταστρέψει βακτήρια.

Στην εργασία τους, δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, οι ερευνητές περιγράφουν τη σύνδεση των βακτηριοφάγων μεταξύ τους για τη δημιουργία μικροσκοπικών σφαιριδίων, με κάθε σφαιρίδιο περίπου 20 μικρά σε διάμετρο. Για σύγκριση, μια ανθρώπινη τρίχα έχει διάμετρο περίπου 70 μικρά. Όλοι μαζί, συνέδεσαν μισό εκατομμύριο βακτηριοφάγους για να φτιάξουν κάθε σφαιρίδιο και κατασκεύασαν μια κοινότητα 13 δισεκατομμυρίων βακτηριοφάγων.

Αφού συναρμολογήθηκαν, οι εξαιρετικά οργανωμένοι βακτηριοφάγοι ψεκάστηκαν σε μαρούλι και μοσχαρίσιες μπριζόλες μολυσμένες με Ε. coli O157:H7, ένα στέλεχος του βακτηρίου που προκαλεί σοβαρές εντερικές λοιμώξεις και συχνά προσβάλλει το μαρούλι και το κρέας. Στη συνέχεια, ο στρατός των μικροσκοπικών στρατιωτών βακτηριοφάγων πήγε στη δουλειά.

Οι ερευνητές ανέφεραν τα αποτελέσματα μοιράζοντας τις μειώσεις των κορμών, οι οποίες δείχνουν πόσο αποτελεσματικό ήταν το σπρέι στη θανάτωση των βακτηρίων. Το σπρέι βακτηριοφάγου μείωσε την Ε. coli O157:H7 κατά 6 log ή 99.9999%.

Εκτός από το ότι είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό, το σπρέι βακτηριοφάγου είναι ασφαλές για χρήση σε τρόφιμα και δεν αλλάζει τη γεύση, την υφή ή την ποιότητα του φαγητού. Επιπλέον, οι βακτηριοφάγοι είναι συγκεκριμένοι και βλάπτουν μόνο τα βακτήρια-στόχους, ενώ αφήνουν μόνα τους τα ωφέλιμα βακτήρια.

Η μικροβιακή αντοχή αυξάνεται, αλλά τα απολυμαντικά βακτηριοφάγων δείχνουν πολλά υποσχόμενα και τη δυνατότητα να καλύψουν τα κενά που δημιουργούν τα αναποτελεσματικά αντιβιοτικά. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι από 1958 ο FDA έχει αναγνωρίσει τους βακτηριοφάγους και τα παράγωγά τους ως GRAS (γενικά αναγνωρισμένα ως ασφαλή). Οι βακτηριοφάγοι χρησιμοποιούνται ήδη σε προϊόντα που κυμαίνονται από ζωοτροφές έως τροφές για κατοικίδια.

Οι ερευνητές βλέπουν πολλές πιθανές χρήσεις για ένα σπρέι βακτηριοφάγου. Πρώτον, μπορεί να τροποποιηθεί για να καταστρέψει άλλους τύπους βακτηρίων, συμπεριλαμβανομένης της Salmonella και της Listeria, που μολύνουν συχνά τα τρόφιμα. Δεύτερον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εμπορικές εφαρμογές για τη συγκομιδή, την επεξεργασία και τη συσκευασία τροφίμων. Τρίτον, τα παντοπωλεία μπορούν να ψεκάσουν τα προϊόντα στα ράφια των καταστημάτων με βακτηριοφάγους εκτός από νερό. Τέταρτον, βακτηριοφάγοι μπορούν να προστεθούν σε οικιακά απολυμαντικά προϊόντα που μπορούν να απολυμάνουν τα πάντα, από φρέσκο ​​μαρούλι μέχρι φρούτα.

Η εύρεση νέων τρόπων για την απολύμανση των τροφίμων είναι απαραίτητη για την πρόληψη ασθενειών. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) εκτιμά 600 εκατομμύρια άνθρωποι αρρωσταίνουν μετά την κατανάλωση μολυσμένων τροφίμων και 420,000 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο. Τα παιδιά κάτω των πέντε ετών ευθύνονται για σχεδόν το ένα τρίτο όλων των ασθενειών, με 125,000 θανάτους κάθε χρόνο. Οι βακτηριοφάγοι έχουν τη δυνατότητα να μειώσουν τις παγκόσμιες τροφιμογενείς ασθένειες και να σώσουν ζωές.