Рисовые отруби — побочный продукт сельского хозяйства, который редко используется в полном объеме. Но исследование Арканзасской сельскохозяйственной опытной станции показало, что из них можно сделать биоразлагаемую упаковку для пищевых продуктов со встроенными антибактериальными свойствами.
Устойчивость к противомикробным препаратам — серьезная угроза здоровью. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, только в США ежегодно фиксируют более 2,8 млн случаев заражения инфекциями, устойчивыми к противомикробным препаратам.
Междисциплинарная группа под руководством доцента Махфузура Рахмана в течение года изучала, как плазменные технологии помогают создавать новые противомикробные стратегии. Команда использует плазму — состояние вещества, которое встречается в природе, например в северном сиянии, — для повышения ценности рисовых отрубей и белка из них. Обработка пленки из белка рисовых отрубей холодной аргоновой плазмой подавляет патогены: кишечную палочку, золотистый стафилококк и синегнойную палочку, известную устойчивостью к антибиотикам.
Эта идея пришла из индустрии микрочипов. Они используют плазму для так называемого травления при сборке полупроводниковых слоев, и мы перенесли эту идею на пленки из рисовых отрубей.
Плазма действует двумя путями: создает на пленке микроскопические шипы и запускает химическую реакцию с выделением перекиси водорода — сильного окислителя с антимикробными свойствами. После контакта с обработанной пленкой количество бактерий сократилось за восемь часов, а через сутки рост полностью остановился. В необработанных пленках бактерии продолжали размножаться.
Пленки из белка рисовых отрубей показали лучшие результаты, чем из цельных отрубей: шероховатость поверхности увеличилась в 3,3 раза против 1,06 раза, а концентрация перекиси водорода оказалась выше.
Ранее было известно, что холодная плазма улучшает свойства синтетических полимерных пленок, но антибактериальный эффект в биополимерных пленках из рисовых отрубей не описывался. Рукопись отправлена на рецензирование в научный журнал, и планируется подать заявку на дальнейшие исследования для применения в медицине. По словам Рахмана, в обычные антимикробные пленки часто добавляют наночастицы и антибиотики, которые могут проникать из упаковки в продукты.
Ранее Наука Mail рассказывала, что пленку из растительных волокон защитили от воды с помощью плазмы