Antimicrobianos naturais têm potencial para uso em embalagens de alimentos
Testadas com êxito em laboratório, embalagens são dotadas de estrutura com agentes antimicrobianos naturais, capazes de eliminar bactérias nocivas à saúde
No Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, pesquisadores desenvolveram um novo tipo de embalagens para alimentos com agentes antimicrobianos naturais, capazes de eliminar bactérias nocivas à saúde humana. Com eficácia atestada em laboratório, elas são dotadas de uma estrutura com vírus que infectam bactérias e apresentam potencial para aumentar o tempo de conservação de produtos alimentícios. A pesquisa é descrita em artigo da revista científica Food and Bioprocess Technology.
“O objetivo do trabalho foi desenvolver embalagens alimentares antimicrobianas usando nanotecnologia e bacteriófagos para reduzir a contaminação bacteriana em alimentos”, explica ao Jornal da USP a pesquisadora de pós-doutorado Fernanda Coelho, do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do IFSC, primeira autora do artigo. “O foco principal foi criar materiais capazes de aumentar a segurança alimentar e prolongar a vida útil dos produtos de forma mais sustentável e específica do que os conservantes convencionais”, destaca.
“Bacteriófagos são vírus naturais que infectam exclusivamente bactérias. Eles atuam como agentes antimicrobianos altamente específicos, eliminando bactérias indesejadas sem afetar alimentos, humanos ou microrganismos benéficos”, relata Fernanda Coelho. “Em embalagens alimentares, podem ajudar a controlar bactérias contaminantes e deteriorantes, aumentando a segurança e conservação dos alimentos.”
A pesquisadora Sanna Sillankorva, do Grupo de Nanomedicina (NM) do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL) em Portugal, que participou da pesquisa, destaca que os bacteriófagos constituem uma estratégia inovadora no controle de microrganismos patogênicos. “A integração de fagos com abordagens nanotecnológicas potencializa a ação antimicrobiana de forma direcionada e sustentável, reduzindo o uso de conservantes químicos e respondendo às exigências atuais da indústria alimentar”, afirma.
Biopolímeros
No trabalho, foram desenvolvidos revestimentos e materiais nanoestruturados utilizando biopolímeros, especialmente alginato de sódio, incorporados com bacteriófagos. “Também foram produzidas nanofibras e coatings [revestimentos] antimicrobianos utilizando técnicas como ultrasonic spray coating e eletrofiação (electrospinning), que permitem formar estruturas finas, homogêneas e com alta área superficial”, descreve a pesquisadora do IFSC.
“O alginato de sódio é um biopolímero natural extraído principalmente de algas marinhas marrons, como espécies dos gêneros Laminaria, Macrocystis e Ascophyllum”, aponta Fernanda Coelho. “Por ser biodegradável, biocompatível e atóxico, ele é amplamente utilizado nas indústrias alimentícia, farmacêutica e biomédica, além de ser bastante empregado no desenvolvimento de filmes e revestimentos para embalagens sustentáveis.”
“As nanoestruturas foram aplicadas em filmes e revestimentos para embalagens de papel e plástico, incluindo superfícies de poliestireno e papel vegetal, simulando materiais utilizados na indústria alimentícia. Os materiais apresentaram atividade antimicrobiana eficiente contra bactérias como Escherichia coli e Pseudomonas fluorescens”, aponta Fernanda Coelho.
“Os bacteriófagos permaneceram ativos após incorporação nos materiais, e os revestimentos não alteraram significativamente as propriedades mecânicas das embalagens”, destaca a pesquisadora do IFSC. “Além disso, os sistemas mostraram potencial para liberação gradual e ação prolongada.”
De olho na indústria
De acordo com Fernanda Coelho, as embalagens desenvolvidas apresentam potencial de aplicação em diferentes tipos de alimentos suscetíveis à contaminação bacteriana, especialmente produtos frescos e minimamente processados, como carnes, vegetais, frutas, laticínios e alimentos prontos para consumo. “Como os bacteriófagos utilizados atuam de forma específica contra bactérias contaminantes, as embalagens podem contribuir para aumentar a segurança microbiológica e prolongar a vida útil desses produtos sem alterar suas características sensoriais”, enfatiza.
Para as embalagens serem empregadas comercialmente, ainda são necessários estudos de escalabilidade industrial, estabilidade em longo prazo, regulamentação e validação em alimentos reais, observa a pesquisadora do IFSC. “Também é importante avaliar custo de produção, armazenamento e aprovação pelos órgãos regulatórios para aplicação segura em embalagens comerciais”, conclui.
O Coordenador do GNano, professor Valtencir Zucolotto, destaca que a nanotecnologia é fundamental para a agricultura em geral, e em particular para a proteção de alimentos, e que ela não é apenas uma inovação científica, mas uma ferramenta estratégica para a sociedade contemporânea. “Ao permitir o controle mais eficiente de contaminações e a preservação da qualidade dos alimentos, esta tecnologia atua diretamente na proteção da saúde coletiva, na redução do desperdício e na garantia de acesso a alimentos mais seguros”, pontua. “Estes são aspectos essenciais em um mundo marcado por desafios alimentares crescentes.”
O trabalho envolveu pesquisadores do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do IFSC, do International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL), em Portugal, e da Universidade Nova de Lisboa. Entre os pesquisadores estão Fernanda Coelho, Victor Gomes Lauriano de Souza, Pedro Miguel Silva, Lorenzo Pastrana, Sanna Sillankorva e Valtencir Zucolotto.
O artigo Phage-loaded alginate films and coatings for biofilm inhibition and control in food packaging está disponível neste link.
Matéria: Júlio Bernardes | Jornal da USP