La investigación y el desarrollo de materiales de envasado de alimentos innovadores han avanzado significativamente para protegerlos contra la contaminación microbiana y la oxidación
La mayoría de los componentes/materiales de envasado antimicrobianos activos son agentes antimicrobianos de amplio espectro que no se dirigen a patógenos bacterianos específicos. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de fabricar materiales antimicrobianos con alta especificidad (del huésped) para atacar solo a los organismos patógenos sin obstaculizar la población bacteriana beneficiosa. Además, muchos avances recientes en productos lácteos y alimentos basados en nutracéuticos se basan en la presencia de microorganismos no patógenos. Por lo tanto, puede ser posible aumentar el potencial antibacteriano al limitar las interacciones con bacterias no objetivo si se pueden desarrollar materiales de empaque activos antibacterianos específicos para patógenos.
Comprensión de los bacteriófagos
Los bacteriófagos son una nanoherramienta verde y sostenible que se enfoca en bacterias patógenas específicas sin afectar la microbiota beneficiosa. Entre las diferentes formas de materiales de envasado activos, el empleo de bacteriófagos como agentes antimicrobianos ha suscitado mucho interés.
Los bacteriófagos, o fagos, son virus que infectan bacterias y varían en tamaño (10 a 250 nm) y forma. Están presentes en cualquier hábitat que contenga las bacterias que sirven como huéspedes y son ubicuos. La gran mayoría de los bacteriófagos, aproximadamente el 96% de los descubiertos hasta la fecha, se sitúan en el orden de los Caudovirales. Este orden comprende bacteriófagos con colas y ADN de doble cadena, y los bacteriófagos generalmente infectan a sus huéspedes bacterianos de una manera específica de especie o incluso de cepa. Según la duración de sus ciclos de vida, pueden clasificarse como fagos virulentos o moderados.
Envasado de alimentos a base de bacteriófagos
El “empaque activo” se refiere al empaque en el que los ingredientes activos/suplementarios se han agregado o infundido intencionalmente en la matriz o los componentes del empaque o en el espacio superior de los empaques para producir un rendimiento más eficiente del sistema de empaque. Se han explorado varios agentes activos (basados en antimicrobianos) para combatir las enfermedades transmitidas por los alimentos. Muchos productores comerciales están participando en el desarrollo de fagos y derivados basados en fagos.
El tratamiento con fagos basado en la aplicación de alimentos incluye sumergir, mezclar soluciones de fagos y/o rociar directamente sobre las superficies de los alimentos. Sin embargo, estas aplicaciones (directas) a menudo requieren un alto número o cantidad de fagos para ser eficaces. Una forma eficiente de desafiar estos problemas podría ser fabricar un sistema de sótanos de apoyo en el que los fagos se inmovilicen/fijen antes de su liberación controlada e interacción con los alimentos. Esto podría ser una ventaja significativa para el envasado, la conservación y el almacenamiento de alimentos.
La liberación y la estabilidad de los bacteriófagos presentan un obstáculo importante para los científicos. En los sistemas alimentarios, la liberación de fagos activos de las películas/recubrimientos/hidrogeles poliméricos ocurre mucho más lentamente que en los sistemas acuosos. Se ha observado variabilidad en la estabilidad de los fagos en películas y recubrimientos poliméricos comestibles, y se ha documentado una inhibición/supresión completa de los bacteriófagos. Hay una gran necesidad de más investigación para desarrollar estrategias/formulaciones de encapsulación para diversos usos a lo largo de la cadena de suministro de alimentos.
Los científicos desarrollaron prototipos de materiales de envasado bioactivos basados en bacteriófagos inmovilizados para controlar el crecimiento de bacterias patógenas en los alimentos. Los compuestos basados en fagos tuvieron efectos antibacterianos sustanciales cuando se aplicaron a alimentos contaminados artificialmente.
¿Los recubrimientos con biopolímeros Cambia las propiedades?
Muchos informes han afirmado que la adición de nuevos fagos en películas/recubrimientos biopoliméricos no cambia las propiedades fisicoquímicas ni las cualidades sensoriales de los alimentos. Sin embargo, también se ha afirmado que la adición de estos agentes antibacterianos conduce a cambios en las propiedades mecánicas de las películas.
Las eficacias antibacterianas de las películas y recubrimientos con bacteriófagos añadidos se han probado y demostrado con éxito en sistemas alimentarios como verduras, carne, frutas, aves y pescado. Todavía existen algunos desafíos para obtener una cosecha a gran escala de esta nueva estrategia para desarrollar películas de envasado de alimentos basadas en bacteriófagos para aplicaciones de envasado activo. Algunos desafíos principales incluyen la viabilidad/estabilidad de los fagos, la movilidad de los fagos en los recubrimientos/películas, la liberación de bacteriófagos del recubrimiento/película a una matriz alimentaria y la población/disponibilidad bacteriana activa para promover la acción de los fagos en el huésped.
Sin embargo, la investigación ya ha demostrado que incorporar fagos en películas/revestimientos es ventajoso para mantener la actividad antibacteriana.
El biocontrol de bacteriófagos puede ser una herramienta prometedora en una estrategia de obstáculos/barreras múltiples para evitar que los patógenos transmitidos por los alimentos lleguen a los clientes. La fortificación de bacteriófagos en películas de envasado de alimentos no solo matará microorganismos alimentarios específicos, sino que también ha evolucionado como una nueva arma para combatir los problemas de resistencia a los antimicrobianos (AMR).
30 Empresas que fabrican materiales antimicrobianos para envases:
- Tecnología de Envases, S.A. de C.V. – México
- PolyOne Corporation – Estados Unidos
- Microban International, Ltd. – Estados Unidos
- Milliken & Company – Estados Unidos
- Coveris Advanced Coatings – Reino Unido
- Agion Technologies – Estados Unidos
- BioCote – Reino Unido
- Addmaster (UK) Ltd – Reino Unido
- Röchling Group – Alemania
- Sabic – Arabia Saudita
- BioLaminate GmbH – Alemania
- SteriTouch Ltd – Reino Unido
- Clariant Plastics & Coatings (Deutschland) GmbH – Alemania
- Laird Performance Materials – Estados Unidos
- Teknor Apex – Estados Unidos
- Lifecore Biomedical – Estados Unidos
- Parx Plastics NV – Países Bajos
- AgPure Technologies, LLC – Estados Unidos
- BASF SE – Alemania
- DuPont de Nemours, Inc. – Estados Unidos
- KURARAY CO., LTD. – Japón
- Toray Industries, Inc. – Japón
- Life Material Technologies Limited – Reino Unido
- AMI Industries, Inc. – Estados Unidos
- Microban (Suzhou) Co. Ltd. – China
- Polynova Industries: Empresa mexicana que fabrica envases antimicrobianos para alimentos.
- Grupo Lantero: Empresa española con presencia en varios países de Latinoamérica, que ofrece soluciones de envasado con tecnología antimicrobiana.
- Comexi: Empresa española con presencia en México, que ofrece soluciones de envasado con tecnología antimicrobiana.
- PackGroup: Empresa argentina que fabrica envases con tecnología antimicrobiana para alimentos.
- CIPSA: Empresa mexicana que ofrece soluciones de envasado con tecnología antimicrobiana.
