Emballage actif incorporant des nanoparticules d'oxyde de zinc afin de maîtriser Campylobacter dans la viande crue de poulet

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Voici une étude parue dans Applied and Environmental Microbiology sur un emballage actif incorporant des nanoparticules d'oxyde de zinc immobilisées qui rapporte le contrôle de Campylobacter jejuni dans la viande crue de poulet.

Résumé
Les nanoparticules (Nps) d'oxyde de zinc sont considérées comme un antimicrobien sûr et stable qui peut inactiver les bactéries par plusieurs mécanismes potentiels.
Nous visions à incorporer des NPs d'oxyde de zinc dans des matériaux d'e

mballage pour contrôler Campylobacter dans la viande crue de poulet. Les NPs d'oxyde de zinc ont d'abord été incorporés dans des tubes papier tridimensionnels pour identifier la concentration létale contre Campylobacter jejuni, qui a été sélectionnée comme concentration de travail pour développer des matériaux absorbants fonctionnalisés en 2D par une technique de trempage assistée par ultrasons.

Le matériau fonctionnalisé a été placé sous la viande de poulet crue pour inactiver C. jejuni et le microbiote de poulet prédominant à 4°C pendant les 8 jours de stockage.

Les NPs d'oxyde de zinc immobilisées à 0,856 mg/cm² ont réduit C. jejuni de ∼4 log UFC/25 g de viande de poulet crue à un niveau indétectable après 3 jours de stockage.

L'analyse par spectroscopie d'émission optique à plasma à couplage inductif a montré que le niveau de Zn augmentait de 0,02 à 0,17 mg/cm² dans la viande de poulet crue traitée.

La microscopie électronique à balayage a validé l'absence de migration des nanoparticules sur la viande de poulet crue après traitement. L'inactivation de C. jejuni a été associée à l'augmentation de l'acide lactique produit par Lactobacillus dans la viande de poulet crue d'une manière dépendant du pH. Moins de 5% de Zn²⁺ ont été libérés des NPs d'oxyde de zinc à pH neutre, tandis que jusqu'à 88% ont été libérés lorsque le pH était < 3,5 en 2 jours.

L'analyse du séquençage du transcriptome entier a démontré un large effet des NPs d'oxyde de zinc sur les gènes impliqués dans divers processus de développement cellulaire, comme annoté par l'ontologie des gènes. Pris ensemble, les résultats indiquent que des matériaux absorbants fonctionnalisés inactivent C. jejuni dans la viande crue de poulet par des NPs d'oxyde de zinc immobilisés avec du Zn²⁺ libéré contrôlable.

Importance
La prévalence de Campylobacter dans la volaille crue reste un défi majeur de sécurité microbiologique alimentaire. De nouvelles stratégies de réduction sont nécessaires pour garantir la sécurité sanitaire et la qualité des produits de volaille. Les emballages alimentaires actifs peuvent contrôler les agents pathogènes sans ajouter directement d'antimicrobiens dans la matrice alimentaire et prolonger la durée de conservation des aliments. Le matériau absorbant fonctionnalisé avec des NPs d'oxyde zinc développé dans cette étude a pu inactiver C. jejuni dans la viande crue de poulet et garder la viande exempte de contamination par C. jejuni pendant la durée de conservation sans aucune migration observée de nanoparticules.

La conversion contrôlable des NPs d'oxyde de zinc immobilisées en Zn²⁺ libre rend cette approche sûre et respectueuse de l'environnement et ouvre la voie au développement d'une nouvelle stratégie d'intervention pour d'autres aliments à haut risque. Notre étude a appliqué la nanotechnologie pour exploiter une approche efficace pour le contrôle de Campylobacter dans les produits crus de viande de poulet.