نانومواد و کارایی آنها در جلوگیری از تشکیل و حذف بیوفیلم در مواد غذایی و سطوح در تماس با غذا

مقدمه و هدف: تشکیل بیوفیلم در مواد غذایی و سطوح یک مشکل فراگیر است که به آلودگی غذا، کاهش ماندگاری و همچنین خطرات جدی برای سلامتی انسان‌ها منجر می‌شود. بروز این مشکلات محققان را به جستجوی رویکردهای نوآورانه هدایت کرده است، در این میان نانومواد به عنوان یک راهکار مناسب بسیار مورد توجه قرار گرفته است.روش کار: در این مقاله، به بررسی کاربرد نانومواد برای حذف بیوفیلم‌های مرتبط با صنعت غذا پرداخته شده و اثربخشی، مکانیسم‌های عمل و مزایای احتمالی آنها نسبت به روش‌های سنتی، مورد بررسی قرار گرفته است. نانوساختارها شامل مجموعه‌ای گسترده از مواد هستند، که شامل نانوذرات، نانوکامپوزیت‌ها، و پوشش‌های مبتنی بر نانومواد می‌باشند. این مواد همگی ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که می‌توانند برای حذف و جلوگیری از تشکیل بیوفیلم‌ مورد استفاده قرار گیرند.یافته‌ها: یکی از ویژگی های کلیدی نانومواد اندازه کوچک آنها است که به آنها امکان نفوذ در ساختار بیوفیلم را می‌دهد، جمعیت میکروبی آزاد و چسبیده به سطح غذا و وسایل را تحت تاثیر قرار داده و ساختار بیوفیلم را تضعیف می‌کند. نانوساختارها قادر هستند به طور فیزیکی سلول‌های میکروبی را تخریب کنند و در سیستم‌های ارتباطی که به تشکیل بیوفیلم منجر می‌شوند، مداخله کنند. به علاوه، نسبت سطح به حجم بزرگ آنها فعالیت ضدمیکروبی آنها را تقویت می‌کند و آنها را در حذف بیوفیلم بسیار موثر می‌سازد. انواع مختلفی از نانوساختارها برای این منظور مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته‌اند. نانوذرات فلزی مانند نقره و مس، نانوامولسیون و ذرات کربنی، ویژگی‌های ضدمیکروبی برجسته‌ای دارند. توانایی آنها در آزادسازی یون‌های فلزی منجر به تخریب غشاهای سلولی و جلوگیری از تشکیل بیوفیلم می گردد. همچنین پلیمرهای بر پایه نانومواد و دوستدار محیط زیست برای پیشگیری از چسبیدگی بیوفیلم و انتشار سلول به فضای پیرامون طراحی و مورد استفاده قرار گرفته‌اند. استفاده از نانومواد در مواد مورد استفاده در سطوح، راهکاری جدید است که در جلوگیری از تشکیل بیوفیلم می تواند نقش بسزایی داشته باشد.نتیجه‌گیری: نامواد مواد، به خصوص دسته ای از آنها که به روش سبز سنتز می شوند از کارایی بالایی برای استفاده به عنوان ترکیبات ضد بیوفیلم برخوردار هستند و به نظر می رسد در آینده نزدیک، جایگزینی مناسب برای ترکیبات ضد بیوفیلم فعلی باشند. با این وجود، چالش‌هایی در کاربرد تجاری و عملی نانومواد برای حذف بیوفیلم در صنعت غذا وجود دارد که از جمله آنها می توان به نبود قوانین مدون برای استفاده از نانومواد در صنایع غذایی، چالش های مربوط به سمیت این مواد و هزینه آنها اشاره کرد.