Bakterienwachstum auf lebensmittelverarbeitenden Oberflächen verhindern
Herkömmliche antimikrobielle Wirkstoffe, die auf mit Lebensmitteln in Kontakt kommenden Oberflächen angewendet werden, sind meist flüchtig und setzen bei Reaktionen und Abbauvorgängen Verbindungen mit geringem Molekulargewicht in ihre Umgebung frei. Polymerbiozide stellen eine vielversprechende Alternative dar, diese Einschränkungen zu überwinden. Mit EU-Finanzierung des Projekts BIOSURF hat sich ein Konsortium, das durch kleine und mittlere Unternehmen (KMU) unterstützt wird und über mehrere patentgeschützte Konzepte auf diesem Gebiet verfügt, zum Ziel gesetzt, die Verwendung von funktionalisierten Polymeren für ablagerungsabweisende und antimikrobielle Oberflächen zu entwickeln und zu demonstrieren. Das Team befasste sich außerdem mit der Entwicklung wichtiger Überwachungstechnologie, um die Marktfähigkeit und Verbrauchersicherheit während der gesamten Lebensdauer des Produkts sicherzustellen. Sowohl durch Befragungen der Endverbraucher als auch durch Vor-Ort-Untersuchungen identifizierten die Forscher spezifische Target-Bakterien. Folgend synthetisierten sie antimikrobielle amino-funktionalisierte Polynorbornene, die vielversprechendsten von diesen wurden mit Polypropylen vermischt und zur Beschichtung von Edelstahlplatten verwendet. Überwachungstechnologie wurde sowohl für die Anti-Ablagerungseigenschaften als auch für die antimikrobiellen Eigenschaften entwickelt. Erstere basierte auf einem Sensor für Biofilmentwicklung und Letztere setzte eine maßgeschneiderte Polymerase-Kettenreaktionssystem ein, um die DNA-Sequenzen zur Erkennung der vier Target-Bakterien zu bestimmen. Die Edelstahlplattierung gefolgt von der Beschichtung mit einem antimikrobiellen Polymer erhöhte signifikant die Ablösung von Mikroben von der Oberfläche nach dem Kontakt mit verschiedenen Lebensmitteln. Die vom Überwachungssystem gelieferten Ergebnisse stimmten mit den herkömmlichen Biofilmbeurteilungen überein. Ein Patent für die Anti-Fouling-Technologie wurde eingereicht. Es wird erwartet, dass die Anti-Fouling-Oberflächen und das Überwachungssystem von BIOSURF bedeutende Auswirkungen auf Wettbewerbsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit von KMU in der lebensmittelverarbeitenden Industrie haben werden. Die Kommerzialisierung wird Gesundheit und Sicherheit der EU-Verbraucher außerdem signifikant verbessern.
