INTRODUCERE …………………………………………………………………………………………………. ……3 I.PARTEA… [627410]

1
CUPRINS
INTRODUCERE …………………………………………………………………………………………………. ……3
I.PARTEA TEORETICĂ ……………………………………………………………………………………………….5
Capitolul I. Principalii factori de contaminare ai alimentelor ………………………………………. …5
1.1. Factori de natură biologic ă…………………………………………………………………………………. ………7
1.2. Factori de natură chimică ……………………………………………………… ………………….. …….. ……..12
1.3. Factori de natură fizică ……………………………………………………. …………………………. …………..14
Capitolul II. Boli provocate de alimente contaminante …………. …………………………. ……………14
2.1. Intoxicaț ia alimentară cauzată de Clostridium botulinum …………. …………………………. ……….15
2.2. Infecții produse de Salmonella …………………………………………………….. …………………………. .17
2.3 Campylobacterio za……………………………………………………………………………………………. ……..19
Capitolul III. Tipuri de ambalaje alimentare ………………………… …………………………. …………..23
3.1 Ambalaje tradiționale confecționate din mase plastic e………………………….. ………… ……………23
3.2 Ambalaje inteligente/active ………………………………………………………………………………… …….24
Capitolul IV. Ambalaje alimentare moderne – dezvoltarea ambalajelor antimicrobiene cu
nanoparticule …………………………………………………………………………………. …………………………. .25
4.1 Generalități …… ……………………………………………………………………….….. ..25
4.2 Nanoparticule pe bază de chitosan………… …………………………………………….. …30
4.3 Nanoparticule pe bază de oxid de zinc (ZnO) ….…………… .…………………………. …….31

2
4.4 Nanoparticule pe bază de argint ………………………………………………………. ….….32
4.5 Nanopar ticule pe bază de aur…………………………………………………………………33
4.6. Polimeri polisulfonici ……………………………………………………………………….33
4.7 Alte nanoparticule antimicrobiene……………………………………………………………35
II. PARTEA PRACTICĂ …………………………………………………….. ……………………………………….36
Scop și obiective ………………………………………… ………………………… …………………………………… ….36
Capitolul V. Materiale și metode …………… ……………………………………………………………………..37
5.1. Determinarea concentrației minime inhibitorii …………………………………………………………….38
5.2. Creșterea microorganismelor planctonice (plu titoare) în prezența materialelor…………………38
5.3. Evaluarea aderentei și a formării de biofilme……………………………………………………………….39
Capitolul VI. Rezultate și discuții ………………………………. …………………………………………………40
6.1 Evaluarea efectului antimicrobian al materialelor obținute …… ………………………… ……………42
6.2. Efectul materialelor obținute asupra creșterii microorganismelor……………………………………42
6.3 Producere de biofilme microbiene……………………………………………………………………………. …43
CONCLUZII ……………………………………………. ……………………….. ……………………………………..44
BIBLIOGRAFIE …………………………………………………………………………….. …………………….. ..46

3
Introducere
Contaminarea produselor alimentare reprezintă o amenințare gravă în privința siguranței
alimentare la nivel modi al, iar elementele centrale ale acesteia sunt factorii de c ontaminare de
natură biologică, precum fungii, bacteriile și virusurile. Din cele mai vechi timpuri , omul a
încercat să îmbunătățească și să elaboreze tehnici mai bune de conservare a alimentelor. De la
uciderea animalelor și depozitarea acestora în peș teri care ofereau un mediu umed, până l a
tehnicile de refrigerare ale secolului XX I, omul a parcurs un drum lung. Procesele de uscare și de
fermentare au fost fol osite de aproape 10.000 de ani, iar astăzi se folosesc versiunile modificate
ale acestor procese. Fermen tarea, sărarea, uscarea , prăjirea, coacerea, afumatul, aburirea,
tratarea, conservarea, îmbutelierea, iradierea, carbonarea alimentelor și utilizarea conservanților
chimici sau artificiali sunt câteva dintre metodele de conservare care au fost folosite în mod
obișnuit de către om. Toate aceste metode vizează o idee simplă, și anume, fie de a încetini
înmulțirea agenț ilor patogeni care provoacă diverse boli în organismul uman, fie de a ucide
complet age ntul patogen (Pradhan N și colab, 2015) .
Procesul complex de prevenire a contaminării alimentel or se realizează, în special, prin
respec tarea procedurilor stricte de i gienă alimentară, ceea ce implică o a bordare complexă și
coordonată cu privire la protecția produsului alimentar în timpul manevrării acestuia de la
materia primă până la produsul f inal. Prevenirea contaminării alimentelor se realizează prin
intermediul ambalajului. Astfel, scopul principal al ambalajului este de a satisface cerințele
industriei, pre cum menținerea în siguranță a alimentelor și menținerea calității acestora. Pentru
protecția alimentelor sunt, astfel, folosite ambalaje care să prezinte eficie nță crescută împotriva
factorilor de contaminare. Aceste ambalaje formează o barieră fizică între microorganismele
prezente în atmosferă și produsul alimentar, împiedicând astfel c ontaminarea acestuia.
Ambalajele alimentare suportă condiții de sterilizare în cazul produselor care necesită acest
tratament, limitează sau împiedică schimburile gazoase susceptibile de apariția și dezvoltarea
germenilor patogeni.
Împreună cu inovațiile din domeniul tehnologiei și științei materia lelor au evoluat și
modalitățile de ambalare a produselor alimentare. În prezent, consumatorii moderni solicită
alimente cu o calitate superioara, de origine naturală, o anumită siguranță, procesare minimă și o

4
durată prelungită de conservare. Sistemele i novatoare de ambalare nu numai că realizează
conservarea și distribuția eficientă a tranzitului, ci și facilitează comunicarea la nivelul
consumatorilor. Ambalarea activă este o abordare inovatoare pentru menținerea sau prelungirea
termenului de valabilita te al produselor alimentare, asigurând în același timp calitatea, siguranța
și integritatea. Au fost realizate numeroase studii privind efectele ambalajelor moderne asupra
durat ei de conservare și a păstrării calității produselor alimentare . Ambalajul act iv antimicrobian
este o tehnologie promițătoare pentru îmbunătățirea siguranței și pentru întârzierea deteriorării în
timpul pre lucrării și manipulării produselor alimentare . Aplicarea substanțelor antibacteriene
direct pe suprafața pro dusului alimentar a re beneficii limitate, fiind neutralizate la conta ctul cu
produsul alimentar sau difuzând rapid în interiorul acestuia. Aplicarea agenților antimicrobieni
încorpo rați într -o matrice polimerică în materialele de ambalare reprezintă o arie largă de
cercetare pentru i ndustria alimentară ( Mizielińska M și colab., 2018) .
Progresele tehnologice în domeniul ambalării produselor alimentare în secolul al XXI -lea
sunt în principal prezidate de nanotehnologia , știința nanomaterialelor. Nanotehnologia
manipulează și creează materiale la scară nanometrică, de importanță comercială și științifică.
Introducerea nanotehnologiei în sectorul ambalării produselor alimentare a abordat în mod
semnificativ problemele privind calitatea produselor aliment are, siguranța și stabili tatea. În plus,
nanotehnologia a fost explorată pentru extinderea duratei de valabilitate a produsului în ambalaj.
Nanomaterialele prezintă proprietăți fizico -chimice specifice și îmbunătățite față d e
materialele obișnuite ( Sharma C și colab., 2017). Noi le tipuri de materiale antimicrobiene cu
dimensiuni nano metrice au fost utilizate pe scară largă în multe domenii, datorită stabilității lor
la temperaturi ridicate și condiții de presiune, fiind, în general, considerate mai sigure pentru
oameni în co ntrast cu substanțele organice. Polimerii antimicrobieni conținând ioni de argint
sunt preferați pentru spectrul lor larg de activitate antimicrobiană, si guranță și stabilitate termică.
Mai mulți cercetători au cuplat diferiți polimeri cu nanoparticule de argi nt, aur, chitosan, oxid de
zinc pentru con servarea alimentelor proaspete. Electrospinningul este cea mai potrivită tehnic ă
pentru producerea de nanomateriale fibrilare cu aspect de film , avantajele acesteia incluz ând
costul redus, viteza mare, selecția vastă a materialelor și versatilitatea.

5
I.PARTEA TEORETICĂ
Capitolul I. Principalii factori de contaminare ai alimentelor
În ceea ce privește contaminarea alimentelor, factorii care intervin în acest proces de
contaminare pot fi de natura chimică, fizică și biologică. Rata de îmbolnăvire a populației umane
prin intermediul factorilor de risc transmiși prin alimentație a atras atenția asupra studierii
acestora de a lungu l anilor. Produsul alimentar poate fi definite ca: o rice substanță, fie prelucrată,
semiprelucrată sau brută, destin ată consumului uman și include orice substanță care a fost
utilizată în fabricarea, prepararea sau trat area alimentelor (Havelaar A.H. și colab., 2015) .
Printre contaminanții alimentari se num ără, în mod obișnuit, contaminanții de mediu,
contaminanții de procesare a aliment elor, aditivii alimentari și migranț ii din materialele de
ambalare. Conta ctul direct dintre alimente și materialele de ambalare poate duce la contaminarea
chimică datorată mi grării anumitor substanțe nocive în p rodusele alimentare (Rather I.A. și
colab, 2017) .
Codițiile mediului ambiant influențează creșt erea microorganismelor ceea ce a condus
de-a lungul timpului la adaptările dintre mediu și microorganisme. Factorii de mediu au fost
grupați în factori extri nseci, factori intri nseci și factori impliciți. Factorii intri nseci sunt
dependenți de aliment, care reprezintă substratul pentru activitatea microorganismelor. Dintre
aceștia cei mai importanți sunt: compoziția chimi că a alimentului, structura anatomică, valoare
ph-ului, indicele de activitate al apei și substanț ele naturale cu efecte antimicrobiene. Compoziția
chimică a alimentului reprezintă un factor intri nsec important deoarece cu cât un aliment este
mai complex d in punct de vedere al compoziției, cu atât acesta este mai favorabil pentru
creștere a numărului de microorganisme. Produsele alimentare solide sunt mai puțin alterabile
față de cele lichide, iar cele vegetale cu ph acid sunt alterate preferențial de către mucegaiuri și
de către microorganisme ce produc enzime extracelulare (Tofan C ., 2002 ).
Produsele alimentare sunt s ensibile la agenții microbieni de natură fungică datorită
compoziției lor bogate în nutrienți naturali. Această sensibilitate depinde însă de diverși factori ,
și anume: a) natura matricei alimentare (lichid sau solid), compoziția sa biologică (de exemplu
microbiota naturală) și parametrii chim ici; b) maturitatea, manipulare a și stocarea materiilor
prime; c) procedeele tehnologice aplicate în timpul fab ricării ( încălzire, uscare, sărare,

6
fermentație, adăugare de conservanți), inclusiv e tapele de curățare / dezinfectare; d) condiții le de
depozitare după fabricare (tipul, atmosfera și amploarea ambalajului, tem peratura, umiditatea
relativă). Factorii intrinseci cât și cei extrinseci ai matricei alimentare vor controla dezvoltarea
anumitor specii fungice. Aceasta conduce de obicei la selectarea sau dominarea uneia sau a mai
multor specii fungice pe o anumită matrice (Leyva Salas M. și colab, 2017) .
În construirea amabalajului alimentar se folosesc mai mulți aditivi cum ar fi stabilizatori,
antioxidanți, plastifianți și agenți de alunecare pentru a îmbunătăți proprietățile materialului de
ambalare. Cu toate acestea, oric e contact direct sau indirect al alimentelor cu materialul de
ambalare poate duce la transferarea acestor substa nțe din ambalaj în alimente. Un astfel de
fenomen este denumit migrare. Atunci când se fo losesc cutii metalice în ambalarea produsului ,
coroziunea este o sursă de contamina re a alimentelor datorită migrării ionilor metalici în
produsel e alimentare. P entru a evita acest lucru, pa rtea interioară a cutiilor este , în mod obișnuit ,
acoperită cu la curi ca rășinile epoxidice. Unul dintr e factorii de contaminare îl constitue lumina
directă a soarelui care acceler ează deteriorarea alimentelor și a ambalajului . Produsele alimentare
cu durată mai mare de depozitare conțin arome și culoare care compromit valoarea nu tritivă a
alimentelor (Rather I.A. și colab, 2017) . Contaminarea produselor alimentare prin intermediul
întregului proces de prelucrare a produselor alimentare până la a mbalare este însumată în f igura
de mai jos.

7

Figura 1. Posibilități de C ontaminare a alimentelor în timpul producției și prelucrării produselor alimentare
(Modificată după Rather I.A. și colab, 2017 ).
Pentru a furniza informații științifice în ceea ce privește contaminarea alimentelor este
necesară evaluarea riscului de contaminare. Se poate astfel preciza faptul că persoanele
speciali zate în evaluarea riscului de contaminare privesc într -un alt mod riscul, față de
consumatori. Un exemplu îl constituie faptul că de obicei, consumatorii sunt mai îngrijorați de
contaminanții de natură chimică, dar aceștia nu cunosc faptul că unele produse contaminante cu
factori de natură biologică pot provoca boli mult mai grave decât cele provocate de substanțele
chimice, în unele cazuri chiar și moartea (Nguyen -Viet H și colab., 2017).
1.1 Factori de natură biologică
Microorganismele existente pot avea atât efecte dăunătoare, cât și efecte benefice în
majoritatea habitatelor din natură. În situațiile în care microorganismele funcționeză ca agenți
patogeni acestea modifică valorile sau activitățile altor sisteme biologice prin metaboliții toxici
pe care îi eliberează. Microorganismele care determină modificarea sistemelor biologice sunt
biotrofe și necrotrofe, în timp cele care modifică materiale importante , precum alimente,

8
combustibili etc., sunt saprotrofe. Cele saprotrofe sunt reprezente de anumite bacterii ce trăiesc
pe substraturi care sunt lipsite de viață, în timp ce microorganismele biotrofe sunt active numai
pe baza materiei organice biogene existente în sistemele biologice vii ( Cristinel Relu Zală,
2012).
Toxicologia , știința otrăvurilor și a toxinelor, se ocupă cu studiul efectelor adverse asupra
sănătății a agenților chimici și fizici. De fapt, termenul de "efecte adverse" indică o mare
varietate de rezultate biologice care pot afecta, în diferite proporții, sănătatea și bunăstarea
organisme lor supuse expuner ii agenților chimici și fizici. Orice acțiune toxică se datorează unui
număr de modificări ale echilibrului homeostatic care pot fi observate la niveluri diferite de
complexitate (de exemplu, la nivelul întregului organism, organ, țesut). Din perspectivă
moleculară, mecanismele primare ale acțiunii toxice afectează integritatea și funcționalitatea
macromoleculelor biologice (de exemplu, ADN, ARN și proteine) sau biochimia multitudinii de
molec ule cu greutate moleculară mică (de ex. produce rea de substanțe chimice reactive în
celule). În special, metabolismul este responsabil pentru o serie de modificări chimice asupra
structurilor xenobiotice care, de obicei, cauzează o toxicitate redusă prin prevenirea interacțiunii
cu țintele biologice. C u toate acestea, anumiți metaboliți pot prezenta o toxicitate crescută față d e
compușii de bază, așa cum s -a observat pentru unele micotoxine ( Dellafiora L și Dall’Asta C ,
2017).
De-a lungul deceniilor, majoritatea investigațiilor din toxicologia produsel or alimentare
au pus accent în special pe studiul constituenților toxici autohtoni ai alimentelor (adică
moleculele toxice care se găsesc în mod natural în alimente) și toți acei toxigeni străini , alohtoni,
care pot intra în lanțul alimentar ca aditivi sa u contaminanți. De fapt, alimentele pot fi numărate
printre vehiculele cele mai com plexe și bogate în diversitate de xenobiotice, cu efecte benefice
și adverse la care sunt expuse organismele vii. Există mai multe tipuri de xenobiotice care pot
intra în l anțul de producție alimentară la diferite niveluri. Printre acestea pot fi cele adăugate în
mod intenționat, precum aditivi alimentari, aromatizanți și adulteranți sau cei proveniți din
contaminări accidentale. În plus, poate exista în alimente și un număr foarte mare de xenobiotice
de origine naturală (de exemplu, toxina solaninei în cartofi și polifenoli în unele legume).
Variabilitatea mare, din punctul de vedere al complexității matricei și al procesării alimentelor,
afectează în diferite proporții efec tele biologice ale compușilor alimentari, jucând astfel roluri

9
importante și în diferențierea acțiunilor toxice. De exemplu, un xenobiotic dat poate prezenta
bioaccesibilitate diferită în unele alimente, deoarece modificările compoziției alimentare pot
afecta transferul compușilor din matricea alimentar ( Dellafiora L și Dall’Asta C , 2017).
Printre con taminanții naturali alimentari, micotoxinele reprezintă o problemă majo ră în
siguranța alimentelor și, de fapt, reprezintă provocări critice în toxicologia alimentelor. Acest tip
de contaminanți de natură biologică este imprevizibil și inevitabil în alimente (Alshannaq A. și
Yu JH., 2017). Micotoxinele sunt metaboliți secundari toxici produși de anumite ciuperci
filament oase (mucegaiuri) care aparțin Încre ngăturii Ascomycota (Bennett J.W., Klich M. ,2003).
Aceste substanțe reprezintă o provocare pentru siguranța alimentară și prezintă un risc major
pentru sănătatea umană (Alshannaq A. și Yu JH., 2017). Pot intra în lanțul alimentar fie direct
din component ele alimentare contaminate cu micotoxine, fie prin contaminare indirectă prin
creșterea fungilor la nivelul alimentelor. Principalii producători de micotoxine sunt membrii a
trei genuri fungice, Aspergillus , Fusarium și Penicillium (Marin S. și colab., 2013). Șase dintre
micotoxine: aflatoxine, trichotecene, zearalenonă, fumo nisine, ochratoxine și patulină, se găsesc
în mod regulat în alimente (Alshannaq A. și Yu JH., 2017).
Micotoxinele și formele modificate (adică, micotoxinele produse secundar prin pr ocesare
și metaboliții fungilor) sunt eliberate din matricele alimentare prin procesul de digestie a
alimentelor contaminate. Apoi, ele pot fi transformate prin reacțiile chimice ale procesului de
digestie sau prin metabolizarea microbiotei gastrointestina le. După absorbție, grupul de molecule
rezultat din micotoxinele transformate chimic este supus metabolizării în două faze înainte de a
fi excretat. Calea metabolică poate modifica drastic toxicitatea micotoxinelor parentale atât în
direcția pozitivă, cât și în cea negativă. În mod obișnuit, conjugarea în faza a doua cu grupări
sulfat sau acizi glucuronici tinde să atenueze toxicitatea, în timp ce metabolizarea în prima fază
poate produce metaboliți mai toxici față de micotoxinele parentale, ca în cazul a lfa-
zearalenolului. Deși natura chimică a modificărilor metabolice este destul de conservată în
rândul mamiferelor, abundența relativă a diferiților metaboliți poate varia între specii. Ținând
cont de faptul că anumiți metaboliți pot fi mai toxici decât c ompușii de bază, predominanța
metaboliților toxici asupra formelor detoxifiate joacă un rol în determinarea sensibilității
specifice față de micotoxinele date (Andrea Dall'Erta și colab., 2013).

10
După fixarea surselor de contaminare și încetarea contaminării cauzate de toxine este
foarte greu de evitat, de prevenit și de controlat producerea de micotoxine . Ca o consecință
micotoxinele se găsesc într -un număr mare în produsele alimentare și pot repr ezenta o sursă
cronică de contaminare. În plus, micotoxinele se găsesc nu numai în cereale și alimente pe bază
de cereale, ci și în produse derivate de origine animală ca urmare a fenomenelor de transport
atunci când animalele sunt hrănite cu furaje contam inate. Prin urmare, micotoxinele pot intra în
mai multe moduri în alimentația mai multe populații, de la sugari la bătrâni.
De-a lungul secolelor, micotoxinele au afectat omenirea în diverse moduri și în diferite
domenii. În prezent, mai multe familii de micotoxine sunt considerate în întreaga lume o
amenințare gravă la adresa sănătății și pot fi responsabile pentru boli și dec ese, în special în țările
cu venituri mici (Dellafiora L. și Dall’Asta C., 2017). Printre micotoxine, aflatoxinele sunt cele
mai îngrijorătoare datorită prezenței lor și toxicității pe scară largă, aflatoxina B1 fiind un agent
cancerigen puternic. Mai mult decât atât, a fost suspectat că micotoxinele au fost folosite ca
armament biologic de către armata sovietică în sudul Asiei în anii 1980 (Pitschmann V., 2014).
În prezent , se acceptă că prezența micotoxinelor în alimente ridică probleme pentru
sănătate a publică, deoarece acestea pot fi implicate în declanșarea și întreținerea mai multor boli
fiziologice și disfuncții. Prin urmare, multe țări au stabilit reglementări și recomandări pentru
unele micotoxine pentru a reduce expunerea posibilă la alimentație și pentru a proteja sănătatea
și bunăstarea consumatorilor. Zearalenona, deoxinivalenolul, aflatoxinele, fumonisinele,
ochratoxina A și patulina sunt cele reglementate în UE până în prezent (CE nr. 1881/2006, CE
nr. 165/2010, UE nr. 105/2010). De fapt, ac estea reprezintă minoritatea totală a micotoxinelor
care pot contamina alimentele (Dellafiora L. și Dall’Asta C., 2017).
Micotoxinele pot fi detoxifiate chimic prin contactul cu componentele al imentare și
metode tehnice. A ceste reacții sunt facilitate d e temperaturi ridicate și condiții alcaline sau acide.
Detoxificarea micotoxinelor poate fi de asemenea realizată enzimatic. Unele enzime capabile să
transforme micotoxinele apar în mod natural în produsele alimentare sau sunt produse în timpul
fermentație i, dar o detoxifiere mai eficientă poate fi obținută prin introducerea enzimelor
purificate. Dezvoltarea tehnologiilor de dezintoxicare pentru mărfurile cu grad ridicat de risc ar
trebui să reprezinte o prioritate pentru cercetare. În timp ce tehnicile fiz ice oferă în prezent cea

11
mai eficientă reducere după recoltare a conținutului de micotoxină din alimente, biotehnologia
posedă cel mai mare potențial pentru evoluțiile viitoare (Karlovsky P. și colab, 2016).
În funcție de metabolismul său, o cultură fungi că poate avea un impact pozitiv, neutru sau
negativ. Câteva exemple sunt următoarele: microorganismele antifungice heterofermentative pot
conduce la producerea de CO 2 care afectează în mod direct aspectul produsului (formarea bulelor
sau aerului), în timp ce alți candidați microbieni pot prezenta activități enzimatice intense (de
exemplu proteolitic, amilolitic , sau lipolitic) care afectează în mod direct textura produsului și
aspectul general. În cele din urmă, alte tulpini antifungice pot produce compuș i aromatici care să
conducă la diverse arome. În acest context, selecția culturilor antifungice ar trebui să vizeze
neutralitatea organoleptică. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea metodelor de evaluare
senzorială pentru a defini și cuantifica un impact potențial organoleptic în produsul final. În mod
special, cantitatea de agent antifungic care trebuie adăugată pentru o activitate eficientă poate fi
incompatibilă din punct de vedere organoleptic, dar și din punct de vedere al costurilor (Leyva
Salas M și colab, 2017).
Totuși, controlul fungilor care alterează produsele alimentare, se realizează și prin
folosirea microorganisme antifungice. Aceasta este o sarcină complexă, în care succesul depinde
de rețeaua de interacțiuni între trei factor i princ ipali: alimentele (care cuprind microbiota
naturală), fungii patogeni și microorganismele antifungice (Figura 2). În funcție de tipul de
produse alimentare și microorganisme antifungice, diferite mecanisme de acțiune pot inhiba sau
nu fungii patogeni (Ley va Salas M și colab, 2017).

12

Figura 2. Diagramă reprezintă interacțiuni le posibile care apar între alimente sau materii prime, microorganisme
antifungice și fungi patogeni într -un context de bioconservare (CFS: cultură -supernatant liber, ros: specii reactive de
oxigen, [N]: conținut de nutrienți ) (Modificat ă după Leyva Salas M și colab, 2017 ).
Moleculele antifungice pot avea un mod specific de acțiune, de exemplu, natami cina care
blochează creșterea fungică printr -o interacțiune specifică cu ergosterol din membrană, sau un
mod nespecifi c de acțiune. În acest caz din urmă, mo leculele pot genera un pH acid și/sau un
stres osmotic, care pot atrage apa din citoplasma, astfel slăbi nd sau inhiba nd interacțiuni le non-
covalente între sistemele de macromo leculare de reducere a apei. Chaotropicitatea descrie
dezordinea entropică a bila ților lipidici și a altor biomacromolecule care este cauzată de
substanțele dizolvate în apă.
1.2 Factori de natură chimică
Unul din contaminanții de natură chimică care a atras atenția în ultima perioadă este
PCB (bifenilul policlorurat). Bifenilii poli clorurați au fost fabricați pentru prima dată comercial

13
la sfârșitul anilor 1920. La sfârșitul anilor 1970, dovezile toxicității lor au condus la instituirea
interdicțiilor în multe țări și la includerea lor pe lista compușilor din Convenția de la Stockhol m
privind poluanții organici persistenți din 2001 ( Stockholm Convention on Persistent Organic
Pollutants treaty of 2001 (UNEP) (2001) Am J Int’l L 692) .
Cei din cadrul Institutului Național de Științe ale Sănătății, Setagaya -ku, Tokyo, Japonia
s-au axat pe cercetarea contaminării cu bifenil policlorurat în peștele marin achiziționat de pe
piețele din zona afectată de tsunami ca urmare a cutremurului din Marea Japonie din 2011.
Astfel, peștii au fost identificați ca principală sursă de ingestie de PCB în di eta japoneză .
Expunerea la bifenili policlorurați (PCB) poate afecta dezvoltarea neurologică a copiilor și
răspunsul imun (Nakatani T și colab., 2011).
PCB -urile au unu până la zece atomi de clor atașați la un bifenil și includ 209 de compuși
omologi de ac eeași natură (Sm ith A.G. și Gangolli S.D., 2002 ). Aceștia sunt ușor solubili în
solvenții hidrofobi, așadar tind să se acumuleze în organisme, în special în țesuturile adipoase și
sunt transferate de -a lungul lanțului alimentar de la o specie la alta. PCB -urile au fost produse
comercial atingând câteva proprietăți dorite, cum ar fi o constantă dielectrică ridicată, o
stabilitate și inflamabilitate ridicată. PCB -urile au fost utilizate anterior în numeroase materiale
industriale, cum ar fi vopsele, lich ide hidraulice și ulei de izolație pentru condensatoare și
transformatoare (Winifred A. Bird și Elizabeth Grossman, 2011), (Anezaki K. Și colab., 2015).
Cu toate acestea, PCB -uri sunt asemănătoare dioxinelor și sunt potențial toxice pentru oameni și
alte organisme (Satyendra P și colab., 2009), (Abella V și colab., 2015). Astfel, multe țări au
interzis utilizarea și producția de PCB pentru a reduce riscurile de îmbolnăvire și încărcarea
mediu lui cu acești compuși.
Contaminarea alimentelor cu pesticide constituie, de asemenea, consecințe grave asupra
sănătății. Nivelurile excesive ale acestor substanțe chimice provoacă daune neuronale și renale,
dizabilități congenitale, probleme de reproducere și se pot dovedi a fi cancerigene. Acumularea
de pesticide î n țesuturile organismului poate duce de asemenea la degradarea metabolic ă. Există,
de asemenea, riscul tulburărilor neuro logice cum ar fi tulburările de deficit de atenție, autismul,
paralizia cerebrală și întârzierea mentală cauzată de substanțele chimice industriale cum ar fi
PCB și plumb, atât în alimente, cât și în apă. Expunerea la astfel de substanțe chimice în etapele
fetale de dezvoltare poate provoca leziuni cerebrale și astfel de dizabilități de -a lungul vieții la

14
doze mult mai mici decât cele care pot afecta funcția creierului adult (Grandjean și Landrigan,
2006).
Contaminarea chimică a alimentelor este o preocupare seri oasă în ceea ce privește
posibilele pericole pentru sănătate în urma acestora. Majoritatea contaminării produselor
alimentare are loc prin intermediul poluanților de mediu sau în timpul procesării, ambalării,
pregătirii, depozitării și transportului produs elor alimentare. Pe măsură ce tehnologia avansează,
detectarea unor astfel de contaminanți devine mai ușoară. Cu toate acestea, există mai mulți
contaminanți care sunt încă necunoscuți, iar cercetarea continuă în această privință. Deși a fost
minimizată ex punerea individuală la contaminanții alimentari, există încă măsuri care trebuie
luate pentru a reduce riscurile pentru sănătate și bolile care vin împreună cu contaminarea
produselor prin intermediul sub tanțelor chimice.
1.3 Factori de natură fizică
În fiecare moment alimentele sunt expuse unor riscuri de contaminare, mai a les atunci
când nu se respectă practicile de producere, prelucrare, conservare, transport și v ânzare a
produselor alimentare (Nguyen -Viet H și colab., 2017) . Nerespectarea acestor prac tici
favorizează în primul rând riscul de contaminare a alimentelor cu factori de natură fizică,
precum: fragmente de plastic, sticlă, hârtie, resturi vegetale, oase. Totodata poate avea loc
contaminarea alimentelor în timpul proceselor de prelucrare și c onservare, cu obiecte personale,
cum ar fi: cercei, inele, agrafe de păr.
Capitolul II. Boli provocate de alimente contaminate
Frecvența bolilor provocate de alimentele contaminate poate fi comparată cu frecvența
bolilor infecțioase majore, a HIV, a malariei și a tuberculozei (Havelaar A.H. și colab., 2015) .
Afecțiunile legate d e alimente sunt importante la nivel global , datorită faptului că au o
morbiditate și mortalitate considerabilă . Multe boli diferite, inclusiv cele cauzate de bacterii,
virus uri, paraziți, substanțe chimice și prioni, pot fi transmise oamenilor prin alimente
contaminate. În ultimele decenii, exportul de alimente a determinat, de asemenea, ca agenții
patogeni care cauzează bolile alimentare să fie transportați rapid peste granițe, astfel afecțiunile
legate de bolile alimentare au provocat un impact negati v asupra comerțului. Ca răspuns la bolile
alimentare, guvernele naționale și internaționale au stabilit sisteme elaborate pentru controlul și

15
îmbu nătățirea siguranței alim entare . Recunoscând faptul că alimentele contaminate reprezintă o
cauză importantă a bolilor umane, a fost căutată o estimare a sarcinii bolilor cauzate de diferitele
afecțiuni provocate de alimente , care să permită promovarea unei siguranțe sporite a alim entelor .
Mai multe țări au estimat numărul de cazuri, decese și ani de viață ajustați pentru persoanele cu
handicap care rezultă din bolile alimentare la nivel național. În anul 2007, Organizația Mondială
a Sănătății (OMS) a stabilit Grupul de referință p entru Epidemiologia Bursei de Boli Infecțioase
(FERG) pentru a estima rata globală și regională a bolilor care pot fi atribuite (Kirk M.D. și
colab, 2015) . Alimentele pot constitui surse de îmbolnăviri, atunci când conțin agenți patogeni
ce conduc la boli digestive. Din cadrul bolilor digestive cauzate de alimente contaminate cu
agenți patogeni, fac parte: intoxicațiile alimentare, febra tifoidă și campylobacterioza.
2.1 Intoxicația alimentară cauzată de Clostridium botulinum
Termenul clostridium înseamnă în limba greacă "arbore mic" . Genul Clostridium
cuprinde 221 specii și este clasificat ca Încrengătura Firmicutes și Clasa Clostridia (Aidan C.
Parte, 2014) . Tulpinile neurotoxigene de bacterii anaerobe și formatoare de spori din genul
Clostridiu m care sunt producătoare de neurotoxine botulinice sunt: Clostridium botulinum ,
Clostridium butyrricum , Clostridium barati și Clostridium argentinensis (Smith TJ și
colab.,2015) . Dar, cu toate acestea, a fost identificat în 2015 un cadru de citire similar al genelor
bont în genomul speciei bacteriene Weissella oryza, care prezintă nișe biologi ce asemanatore cu
Clostidium (Mansfield MJ și colab.,2015) .
Îmbunătățirea tehnicilor de p reparare a alimentelor, care împiedică creșterea bacteriilor
anaerobe, determină ca botulismul să fie în prezent o boa lă relativ rară (Peck M.W. și colab.,
2011) . Până în prezent, șase forme de botulism sunt recunoscute și clasificate în funcție de
modalit atea de expunere la toxină: (i) botulismul alimentar care apare după ingestia de
neurotoxine botu linice preformate în alimente; (ii) botulismul infantil ; (iii) colonizarea
intestinală adultă (denumită și colectiv botulismul toxemiei intestinale ) este cauza tă de
capacitatea sporilor de a germina în colon, producând neurotoxin botulinice in situ; (iv)
botulismul plăgii este consecința toxinogenezei in vivo a sporilor de C. botulinum care
contaminează o leziune; (v) botulismul iatrogenic este o complicație a tratamentului cu
neurotoxine botulinice in utilizarea terapeutică sau cosmetică și (vi ) botulismul prin inhalare ,

16
rezultat al eliberării accidentale sau deliberate a tox inelor aerosolizate ( Anniballi F. și colab,
2017) .
Neurotoxine le botulinice determină o intoxicație în organismul gazdă, astfel produce
paralizia flastică prin inhibarea eliberării, în principal, neurotransmițătorului la terminațiile
nervoase colinergice periferice. Mecanismul intoxicației produsă de către neurotoxin ele
botulinice este împărțit în cinci etape majore (figura 3 ):1) legarea neurotoxinelor botulinice la
terminațiile nervoase libere, 2) internalizarea într -un compartiment endocitar, 3) translocarea
condusă de pH scăzut a lanțului L în vezicule 4 ) eliberarea lanțului L în citos ol prin reducerea
legăturii disulfurice ; 5) scindarea SNARE -urilor cu blocarea e liberării neurotransmițătorului
(Rossetto O și colab., 2014).

Figura 3. Etapele mecanismului de intoxicație produ să de neurotoxinele botulinice (Modificată după Rossetto O și
colab., 2014).
În prima etapă se lega domeniului HC (verde) de un receptor polisialogangliozid (PSG) al
membranei presinaptice ( negru), urmat de legarea la un receptor proteic. Receptorii de proteină
cunoscuți î n prezent sunt i) synaptotagmin (Syt, gri) pentru BoNT / B1, / DC și / G; ii) SV2
glicozilat (negru cu N -glican atașat în roz) pentru BoNT. Syt poate fi localizat fie în vezicula
sinaptică exocitozată, fie pe membrana presinaptică. Neurotoxina botulinică este apoi
internalizat ă în SV -uri, care sunt reciclate (2a) în interiorul SV -urilor care fuzionează cu
endozomul sinaptic și reintroduce ciclul SV pornind de la acest compartiment intermediar sau
direct (2b). Acidificarea (portocalie) veziculei, operată de v -ATPaza (portocaliu), conduce la

17
acumularea de neurotransmițător (puncte albastre) prin intermediul transportorului
neurotransmițător vestibular (albastru deschis). Protonarea BoNT conduce la translocar ea
membranei lanțului L în citos ol (3), care este asistat de d omeniul HN (galben). Lanțul L (roșu)
este eliberat din domeniul HN prin acțiunea sistemului tioredoxin reductază -tioredoxin (TrxR –
Trx, albastru și albastru închis) și Hsp90 (culoarea nămolului), care reduc legătura disulfurică
intercalină (portocaliu) și e vită ag regarea proteazei (4). În citos ol, lanțul L afișează activitatea
metaloproteazei: BoNT / B, / D, / F, / G scinde VAMP (albastru); BoNT / A și BoNT / E creează
SNAP -25 (verde); și BoNT / C scindează atât SNAP -25, cât și sintaxina (Stx, roșu închis) ( 5).
Fiecare dintre aceste evenimente proteolitice este suficientă pentru a provoca o inhibare
prelungită a eli berării neurotransmițătorului având ca rezultat neuroparaliză consecutivă.
Botulismul prezintă mai multe forme legate de calea de intrare a toxi nei în organism
(intestin, răni anaerobe, tract respirator, injecție i ntramusculară de doze excesive) , dar simptomul
patologic este acelaș i in toate cazurile. Paralizia flastică, astfel, devine în primul rând evidentă la
nivelul mușchilor oculari, apoi se extinde la nivelul mușchilor respiratori unde prov oacă
insuficiență respiratory (Cherington M, 1998) .
2.2. Infecții produse de Salmonella
Speciile de Salmonella continuă să aibă un impact semnifi cativ asupra sănătății globale
(Kirk M .D. și colab., 2015 ). Genul Salmonella este clasificat în specii, subspecii și serotipuri pe
baza schemei White -Kauffman -Le Minor. Astfel, sistemul de nomenclatură a Salmonella se
bazează pe diverse clasificări precum cea gen etică, biochimică și serologică (Keith D și colab.,
2017) . Au fost definite două specii, Salmonella bongori și Salmonella enterica , dintre care S.
enterica a fost împărțită în șase subspeci (I, enterica , II, salamae , IIIa, arizonae ,
IIIb,diarizonae ; IV, houte nae ; și VI, indica ) (Figura 4 ) (Keith D și colab., 2017).

18

Figura 4. Taxonomia genului Salmonella și clas ificarea speciei enterica . Genul Salmonella este clasificat în specii,
subspecii și serotipuri pe baza schemei White -Kauff man-Le Minor. Serotipurile sunt grupate în două ca tegorii: non-
tifoide sau tifoide (Mod ificată după Keith D. MacKenzi și colab., 2017 ).
Capacitatea tulpinilor de a forma biofilme, care este un comportament multicelular
caracterizat prin agregarea celulelor, se preconizează a fi o strategie conservată pentru persi stența
și supraviețuirea crescută. De asemenea, contribuie la creșterea numărului de infecții cauzate de
ingestia de fructe și legume contaminate. Există o corelație între formarea biofilmului și
capacitatea tulpinilor de a coloniza ș i de a se replica în i ntestinul speci ei gazdă. Aceste tulpini
determină predominant infecții gastroenterite. În schimb, există specii ale genului Salmonella
care provoacă infecții sistemice, răspândite într -o specie gazdă. Aceste tulpini "invazive" au o
gamă restrânsă de gazd e și majoritatea nu sunt capabile să formeze biofilme. Aceasta include
serotipul tifoid care poate infecta numai oamenii și tulpinile care produc gastroenterită atipică
asociate cu infecția oportunistă a pacienților imunocompromiși. Din perspectiva transmi terii,
formarea biofilmului este avantajoasă pentru as igurarea supraviețuirii patogenilor în mediu
(Keith D și colab., 2017) .
Genul Salmonella cuprinde agenți patogeni importanți la nivel mondial ce provoacă un
număr predominant de infecții umane care sunt de natură zoonotică. În ceea ce privește
patogenitatea tulpinii de Salmonella aceasta poate provo acă, în principal, trei tipu ri de infecții la

19
om: gastroenterita, febra enteritică sau tifoidă și boala febrilă. În ceea ce privește gastroenteritei
exista anul 150 de milioane de cazuri și este cauzată de mai multe dintre serotipurile subspeciei
enterica. Cele mai frecvente serotipu ri sunt typhimurium și enteritidi s (Tennant S.M. și colab,
2016 ). Infecțiile gastroenterite, la indivizii care sunt imunocompetenți, implică o colon izare a
agentului patogen pe termen scurt în tractul gastrointestinal. În urma producerii infecțiilor
gastro intestinale rezultă un răspuns imunitar localizat inflamator (Keith D și colab., 2017) .
Pentru febra enteritică sau tifoidă sunt raportate anual 26,9 milioane de cazuri. Această
boală este cauz ată de serotipurile Salmonelei enterice Typhi și Paratyphi (Ki rk M .D. și
colab,2015). Febra enteritică nu provoacă inflamație sau diaree, deci poate aparea asimptomatic.
Cu toate acestea infecțiile cu Salmonella tifoidă pot include, pe lângă o febră persistentă si
treptată, alte simptome precum greță, tuse, dureri de cap, frisoane. S -a constat că mortalitatea
anuală atribuită Salmonelei tifoide reprezintă mai mult decât dublul numărului de de cese asociate
cu gastroenterită (Kirk M .D. și colab,2015) .
Cea de -a treia boală este cauzată de un grup de tulpini Salmonella netifoidă care provoacă
infecții sistemice și au o asociere crescută cu infecțiile sanguine în Africa Subsahariană.
Mortalitatea anuală cauzată de această boală, în zonele cele mai afectate, este de apro ximativ 681
000 de decese pe an (Elizabeth A Reddy și colab, 2010 ).
2.3 Campylobacterioza
În cele mai întâlnite afecțiuni provocate de alimente contaminate, factorii relevanți sunt
repezentați de către agenții patogeni ai bolii diareice, în special norovirusul, Salmonella enterică
și Campylobacter sp . În s tudiul realizat în 2015 de către cei din Grupul de referință pentru
Epidemiologia Burdenului de Boli Infecțioase (FERG), înființat de Organizația Mondială a
Sănătății (OMS) agenții patogeni ce produc boala diareică alimentară au cauzat 230.000 din ce le
420.000 de decese ( Havelaar A.H. și colab, 2015) .
Ca urmare a redenumirii speciei bacteriene Vibrio fetus la Campylobacter fetus, a fost
înființată familia Campylobacteraceae în anul 1963 (Sebald M și Verom M., 1963) . Genul
Campylobacter aparț ine familie i Campylobacteraceae, ordinul Campylobacterales , clasa
Epsilonproteobacteria și încrengătura Proteobacteria. Este alcătuit din 26 de spe cii, 2 specii
provizorii și 9 subspecii. (Nadeem O. Kaakoush și colab., 2015). Specii le Campylobacter sunt

20
bacterii Gr am-negative, cu formă de bară sau curbate, cu un singur flagel polar, flagel bipolar
sau fără flagel, în funcție de specie. Speciile Campylobacter nu formează spori, sunt de
aproximativ 0,2 până la 0,8 cu 0,5 până la 5 pm și sunt chemoorganotrofe care își obțin sursele
de energie din intermediarii cicluri de aminoacizi sau de acid tricarboxilic . Cele mai multe specii
de Campylobacter cresc în condiții microaerobe și au un tip de metabolism respirator. Totuși,
mai multe specii ( Campylobacter concisus , Campy lobacter curvus , Campylobacter rectus ,
Campylobacter mucosalis , Campylobacter showae , Campylobacter gracilis și, într -o oarecare
măsură, Campylobacter hyointestinalis ) necesită hidrogen sau formiat ca donor de electroni
pentru creșterea microaerobă (Nadeem O. Kaakoush și colab., 2015) .
Campylobacterio za este o infecție autolimitant ă cu enterita, care prezintă ca principale
manifestări crampe abdominale, febră, greață și vărsături. Pe lângă simptomele gastrointestinale
ale infecției cu Campylobacter, pot exi sta și alte manifestările precum cazuri de artrită reactivă,
septicemie, endocardită, meningită, abces cerebral, infecții ale oaselor și țesuturilor moi,
parodontita și sindroamele neurologice Guillain -Barré și Miller Fisher (Nadeem O. Kaakoush și
colab., 2015). Infecția cu Campylobacter jejuni este una dintre cele mai răspândite boli
infecțioase din secolul trecut. În plus față de C. jejuni, există o recunoaștere crescândă a
importanței clinice a speciilor emergente de Campylobacter, inclusiv Campylobacte r concisus și
Campylobacter ureolyticus . Păsările de curte sunt un rezervor major și o sursă de transmitere a
campilobacteriozelor la om. Implementarea strategică a măsurilor de control pentru a reduce
transmiterea acestui grup de agenți patogeni este esențială pentru sănătatea publică. În ansamblu,
campilobacterioza este în continuare una dintre cele mai importante boli infecțioase care ar putea
provoca probleme de sănătate globală în următorii ani. Datorită caracterului autolimitator al
bolii, în majo ritatea cazurilor de campilobacterioză este necesară practicarea unei terapii de
susținere, inclusiv hidratarea și menținerea echilibrului electroliților. Terapia cu antibiotice este
indicată numai în infecțiile severe și persistente la populațiile sensibi le, incluzând copiii,
vârstnicii, femeile însărcinate și pacienții imunocompromiși, precum și în cazurile de alte
manifestări p e lângă cele gastrointestinal (Taradon Luangtongkum și colab, 2009, Maria Magana
și colab, 2017) .
Se poate estima prin existența unor dovezi s -a înregistrat o creștere a incidenței globale a
campilobacteriozelor. Astfel, numărul de cazuri de campilobacterioză a crescut în America de

21
Nord, Europa și Australia. Deși datele epidemiologice din Africa, Asia și Orientul Mijlociu sunt
încă incomplete, aceste date indică faptul că infecția cu Campylobacter este endemică în aceste
regiuni. Există diferențe în incidența și numărul cazurilor raportate din diferite țări sau regiuni
din aceeași țară ( Sadkowska -Todys M. și Kucharczyk B., 2012) . Aceste diferențe de incidență a
bolii și de numărul cazurilor, pot fi datorate unor factori precum zona, populația, precum
standardului și strictețea protocoalelor de biocontrolare, practicile și disponibilitatea
rezervoarelor naturale pentru speciile de C ampylobacter în aceste regiuni (Nade em O. Kaakoush
și colab., 2015). Este bine stabilit faptul că păsările de curte, în special carnea de pui proaspătă și
congelată, reprezintă un rezervor major de specii de Campylobacter.
Descoperirea în 1950 a faptului că adăugarea de antibiotice în hrana animalelor la
niveluri subterapeutice ar putea duce la creșterea ratelor de creștere a animalelor a dus la
cercetarea metodelor de îmbunătățire sau stabilizare a consumului de carne pentru consumator.
Într-adevăr, până la sfârșitul secolului al XX -lea, majoritatea consumului de antibiotice în
Statele Unite a fost în scopuri agricole. Această abordare a dus la o creștere dramatică a
rezistenței la antibiotice a mai multor agenți patogeni umani care provin de la animale domestice,
inclusiv specii de Campylobacter (Barton M.D., 2014) .
O abordare a reducerii colonizării Campylobacter la găini este utilizare a bacteriocinelor.
Bacteriocinele sunt peptide antimicrobiene produse d e o serie de specii bacteriene. Un număr de
bacteriocine anti -Campylobacter eficace au fost identificate în bacteriile comensale izolate din
intestinele puilor. De exemplu, într -un studiu realizat de Svetoch și Stern, tratamentul puiilor cu
bacteriocin L -1077, produs de tulpina L -1077 Lactobacillus salivarius izolat din pui din comerț,
a condus la scăderi ale numărului de C. jejuni , comparativ cu pentru păsările d e control netratate.
În plus, au fost investigat e efectele altor trei bacteriocine: OR-7 din Lactobacillus salivarius , E-
760 și E50 -52 de la Enterococcus faecium . Administrarea acestor trei bacteriocine la pui a
condus la reduceri dramatice de 5 până la 8 log10 CFU în colonizarea intestinală a C. jejuni . În
absența presiunii de selecție a bacteriocinului, acest nivel scăzut al rezistenței la bacteriocină a
fost demonstrat că nu este stabil nici in vitro , nici in vivo. În mod colectiv, aceste constatări
indică faptul că bacteriocinele pot fi agenți promițători pentru controlul C. jejuni existenți în puii
din comerț . La om, speciile de Campylob acter au fost asociate cu o serie de afecțiuni gastro –

22
intestinale, incluzând bolile inflamatorii intestinale (IBD), esofagul Barrett și cancerul colorectal ,
fiind ilustrate în figura 5 (Nadeem O. Kaakoush și colab., 2015).

Figura 5. Rezervoare din mediu, căi de transmitere și manifestări clinice asociate speciilor de Campylobacter
patogene . Abrevieri: IBD, boli inflamatorii intestinale; IBS, sindromul intestinului iritabil (Modificată după Nadeem
O. Kaakoush și colab., 2015 ).
Specii de Campylobacte r pot fi transmise oamenilor prin consumul de alimente
contaminate sau prin contactul cu animalele. Râurile și iazurile sunt, de asemenea, surse de
specii de Campylobacter. Poate apărea t ransmiterea de la persoană la persoană (fecal -orală).
Ingestia unei doze suficiente de organisme pe cale orala -gastrica poate duce la una sau mai multe
manifestari gastro -intestinale ș i / sau extragastrointestinale; rezultatul este dependent de speciile
sau tulpinile de Campylobacter implicate în infecție. (Nadeem O. Kaakoush și colab., 2015).
Alte animale domestice, cum ar fi bovine și porcine, și surse de mediu, cum ar fi apa
contaminată, joacă, de asemenea, au un rol vital în transmiterea directă a acestor organisme la

23
om. Mai mult, multe cazuri de infecție cu Campylobacter asociate călătoriei pot fi atribuite
consumului de produse din carne sau apă contaminate. Lipsa unor metodologii standardizate de
control a l bioconstrucției în sectorul păsărilor de curte, o sursă principală care să împiedice
transmiterea de către Campylobacter la om, contribuie substanțial la creșterea globală a
campilobacteriozelor (Nadeem O. Kaakoush și colab, 2015) .
Capitolul III. Tipur i de ambalaje alimentare
Principalele direcții în cercetarea din domeniul ambalării produselor alimentare sunt
vizate de îmbunătățirea calității alimentelor și a siguranței alimentare. În acest scop, este de dorit
ca ambalarea produselor alimentare să asigure o durată mai lungă de depozitare a produselor,
precum și monitorizarea siguranței și a calității pe baza standardelor internațional e.
3.1 Ambalaje tradiționale confecționate din mase plastic e
Ambalajele din plastic sunt cele mai des utilizate în prezent . Cu toate acestea, problema
enormă de mediu este cauzată de eliminarea deșeurilor de polimeri nebiodegradabili. Una dintre
soluții s e poate baza pe utilizarea biopolimerilor, în special a polizaharidelor. Aceste
macromolecule cu proprietăți de formare a peliculei sunt capabile să producă materiale
biodegradabile atrăgătoare, eventual aplicabile în ambalajul produselor alimentare. În c iuda
tuturor avantajelor utilizării polizaharidelor obținute din diferite surse, unele neajunsuri, în mare
parte legate de rezistența scăzută la apă și prețul, au împiedicat utilizarea și comercializarea lor
mai largă. Membranele din plastic sunt produse d e obicei prin extrudare, co -extrudare, turnare,
acoperire prin extrudare, laminar e prin extrudare și metalizare. Aceste procese au avantaje și
dezavantaje , în funcție de polimerul utilizat. Cu toate acestea, problema esențială a utilizării
materialelor pl astice pentru ambalare este cea a deșeurilor rezultate după utilizarea produsului
alimentar, odată ce ambalajul este de departe cel mai mare contributor (63%) de deșeuri din
plastic. În plus, unele materiale sunt greu de reutilizat și se estimează că mai p uțin de 14% din
materialele de ambalaj din plastic sunt reciclabile (Ferreira A.R.V. și colab, 2016).
Preocupările în materie de sănătate și de mediu, asociate cu utilizarea plastifianților care
pot fi îndepărtați, ar putea fi abordate și minimizate prin utilizarea de polimeri flexibili alternativi
care necesită folosirea mai puțin sau nefolosirea plastifianților, prin anumite tehnici de

24
modificare a suprafeței și prin utilizarea de plastifianți care au o volatilitate mai redusă sau chiar
folosind plastif ianți cu grad mai scăzut de toxicitate. Aceasta din urmă opțiune se referă la
dezvoltarea plastifianților naturali și a motivat cercetarea în diferite domenii academice și
industriale. Utilizarea unor astfel de plastifianți, cu toxicitate scăzută, a deveni t mai atractivă.
Astfel, plastifianții cu volatilitate scăzută, preferabil noi familii de esteri oligomeri, care sunt de
asemenea dificil de extras, vor deveni mai importanți în toate domeniile de aplicații. Provocarea
de a pune în aplicare această nouă cl asă de plastifianți naturali se potrivește cu interesul din ce în
ce mai mare al cercetătorilor și industriilor materiale în noile materiale bio bazate pe resurse
regenerabile cu potențialul de a nu înlocui în totalitate, ci de a reduce utilizarea bunurilo r
convenționale din plastic (Melissa Gurgel și colab, 2011).
3.2 Ambalaje inteligente/ active
Noile strategii active de ambalare reprezintă un domeniu cheie de dezvoltare în noile
materiale multifuncționale, în care utilizarea aditivilor naturali devine tot mai interesantă.
Dezvoltarea de noi materiale și, în special, formulările biopolimerice inovatoare poate contribui
la rezolvarea acestor cerințe, precum și la alte funcții de ambalare, cum ar fi: protecția și
conservarea alimentelor, marketingul și com unicarea inteligentă către consumatori. Utilizarea
nanocompozitelor pentru ambalarea activă a alimentelor este una dintre cele mai abordate tehnici
din ultimii ani privind materialele care intră în contact cu alimentele (Arantzazu Valdés și colab,
2014 ).
Una dintre problemele legate de ambalajul alimentar, este cea ce ține de caracteristicile
de îmbunătățile a produselor alimentare. Ambalajul alimentar trebuie să permită o respirație
lentă, dar co ntrolată (absorbție redusă de O 2), o barieră s electivă la ga ze (în special CO 2) și la
vapori de apă, să creeze o atmosferă modificată în ceea ce privește compoziția internă a gazului,
care să regleze procesul de maturare și care să conducă la extinderea duratei de viață a
alimentelor. De preferat este ca ambalajul alimentar să scadă migrarea lipidelor, evitând
modificarea acestuia, să mențină integritatea structurii polimerilor pentru a îmbunătăți
manevrarea și p relucrarea mecanică ( Valdés A. și colab, 2014) .
În timp ce multe instituții de cercetare și -au concentra t strategia pe reducerea poluării mediulu i s-
au utilizat deșeurile agricole, de către industria ambalajelor și pe recuperarea biopolimerilor

25
pentru a le folosi la prepararea materialelor biodegradabile (Prochoñ și Przepiórkowska, 2013).
Astfel, polimerii biologici și biodegradabili pot fi clasificați în patru categorii în funcție de
traseul sintetic urmat pentru a le obține (Vieira și colab., 2011).
1. Polimerii obținuți din biomasă , în special din resurse agricole, cum ar fi polizaharidele, de
exemplu, amidonul (grâul, cartofii, porumbul), produsele lignocelulozice (lemnul, paiele) și
altele (proteine și lipide pectine, chitosan / de exemplu, animale (cazeină, zer, colagen / gelatină)
și plante (zeină, soia și gluten).
2. Polimerii obținuți prin produce rea microbiană , de exemplu, poli (hidroxialcanoații) (PHA),
cum ar fi poli (hidroxibutiratul) (PHB) și poli -hidroxibutirat co -hidroxivalatul (PHBV);
3. Polimeri sintetizați chimic folosind monomeri obținuți din agro -resurse , de exemplu acid poli
(acid lact ic) (PLA);
4. Polimerii ale căror monomeri sunt obținuți prin sinteza chimică din resurse fosile , de exemplu
poli (e -caprolactonă) (PCL), poli (esteramide) (PEA), copoliști alifatici (de exemplu PBSA) și
copoliesteri aromatici ).
Capitolul IV. Ambalaje alimentare moderne – dezvoltarea ambalajelor antimicrobiene cu
nanoparticule
4.1 Generalități
În anul 1959 a fost introdus conceptul de nanotehnologie de către Richard Feynman, fiind
mai târziu elaborat termenul de ”nanotehnolog ie” de Norio Taniguchi în 1974. În principal ,
nanotehnologia cuprinde caracterizarea, fabricar ea și manipularea moleculelor cu dimensiuni
nano metrice (<100 nm). Aceasta poate fi aplicată prin prelucrarea și producea de materiale
polimerice c u nanopartic ule (D.R.Paula și L.M.Robeson,2008) (Kingsley J. Danie și
colab,2013).
Nanotehnologia a devenit una dintre cele mai promițătoare tehnologii pentru a
revoluționa știința alimentară convenț ională și industria alimentară. Procesarea și ambalarea
asistată de nanotehnologie și -a dovedit comp etența în sistemele alimentare (XiaojiaHe și Huey –
MinHwang, 2016) . În mod diferit , nanomaterialele prezintă proprietăți fizico -chimice specifice

26
și îmbunătățite față de materialele obișnuite. În virtutea mărimii lor, nanopa rticulele dețin o
activitate mare de suprafață. În momentul în care se aplică pe polimerii doriți, nanomaterialele
fac ca aceștia să aibe o rezistență mecanică îmbunătățită, conductivitate electrică și stabilitate
termică. Astfel, nanomaterialele îmbunătă țesc proprietățile mecanice și de bari eră ale
ambalajelor alimentare (Mihindukulasuriya S.D.F și Lim L.-T., 2014 ).

Figura 6. Strategiile de aplicare a nanomater ialelor în designul produselor alimentare ( Modificată după
Karna Ramachandraiah și colab., 2015 ).
Pentru a satisface cerințele privind ambalarea produselor alimentare, materialele
polimerice la care s -au adaugat nanoparticule vor contribui la amplificarea beneficiilor (fig.6) ,
pe lângă cele date de către polimerii existenți. Materialul de ambalare dezvoltat va contribui la
reducerea oricărei interacțiuni negative între ambalaj și matricea produselor alimen tare, având
impact asupra sănătății consumatorului. Funcția primară a ambalajului este menținerea calității și
siguranței produselor în timpul perioadei de transport și de depozitare, precum și extinderea
viabilității sale prin prevenirea agenților de efec t nedoritori, cum ar fi microorganismele,
contaminanții chimici, oxigenul, umiditatea și lumina (Bratovčić Amra și colab., 2015) .

27
Introducerea nanomaterialelor polimerice în ambalajele pentru produse alimentare
vizează îmbunătățirea principalelor caracteristici ale sistemelor tradiționale de ambalare, de
exemplu, izolarea (ușurința în transport și manipulare), confortul (protecția consumatorului),
protecția și conservarea (evită scurgerea sau spargerea și protejează împotriva agenților patogeni,
oferind o viață mai lungă raft), marketing și comunicare (informații în timp real despre calitatea
produselor alimentare incluse, pe lângă constituenții nutriționale și orientările pregăt itoare)
(Mike Vanderroost ș i colab. , 2014 ).
Nanocompozitele care repre zintă o fuziune a materialelor tradiționale de ambalare a
alimentelor cu nanoparticule, dobândesc un interes activ în sectorul ambalării p roduselor
alimentare. În plus, acestea prezintă performanțe mecanice deosebite față de spectrul
antimicr obian (Montaze r și Harifi, 2017). De obicei sunt alcătuite dintr -o matrice de polimeri
care se află într -o fază continuă sau discontinuă. Nanocompozitul este un material multifazic
rezultat din amalgamarea matricei (fază continuă) și a unui material nanodimensional (faz ă
discontinuă). Pe baza nanomaterialelor, faza discontinuă este în general caracterizată prin
nanoparticule , nanotuburi și nano -foi sau nanoplachete (Bratovcic Amra și colab., 2015 ).
Tehnica de electrospinning este cea mai potrivită tehnică pentru produc erea nanofibrelor.
Avantajele acesteia include: ușurința relativă, costul redus, viteza mare, selecția vastă a
materialelor și versatilitatea. În plus, tehnica permite controlul diametrului , microstructurii și
aranjamentul fibrei . Această tehnică se bazea ză pe trei componente principale: o sursă de
tensiune înaltă, un tub capilar care conține soluție de polimer / topit atașat la un ac de diametru
mic și un colector metalic. Pentru a crea un jet de soluție polimerică încărcată electric, se aplică o
tensiune ridicată între doi electrozi conectați la soluția de filare și la colector (în mod normal
împământat ). Câmpul electric de la vârful acului electrifică suprafața picăturii soluției de polimer
situată pe ea. Repulsia dintre încărcăturile prezente la suprafa ță, precum și atragerea lor față de
electrodul opus, induc o forță care depășește tensiunea superficială. Ca rezultat, un jet încărcat
este scos din vârful picăturii. Datorită forțelor de respingere a încărcăturilor electrice din jeturi,
jetul de soluție d e polimer suferă o instabilitate de îndoire, deci un proces de alungire și subțiere.
Între timp, evaporarea solventului conduce la formarea unui nanofibru polimer încărcat, colectat
ca o rețea interconectată pe colector. Pânza rezultată este compusă din na nofibre aliniate la
întâmplare, asemănătoare cu un material nețesut și o membrană. Membranele electrofine

28
nanofibre posedă o porozitate ridicată și o structură poroasă interconectată, cu porii mari de
câteva ori până la câțiva zece ori mai mare decât diame trul fibrei. Porozitatea ridicată implică o
permeabilitate mai mare la fluxurile de fluid, iar porii interconectați pot rezista mai bine la uzură.
Aceste caracteristici conduc la un consum redus de energie. În plus, nu numai mărimea porilor
mici, dar și su prafața imensă disponibilă, flexibilitatea funcționalităților de suprafață și designul
membranelor nanofibre optimizează caracterul lor adsorptiv și selectivitatea. Posibilitatea de a
combina o varietate de polimeri, nanofillii particulari și agenți biolog ici prin electrospinning
conduce la dezvoltarea membranelor nanocompozite / hibride nanofibre cu o eficiență mai bună
de filtrare și un domeniu mult mai larg de aplicații de mediu decât omologii lor îngrijitor i
(Homaeigohar S. și Elbahri M., 2014) .
Mater ialele cu dimensiuni nano metrice sporesc proprietățile mecanice ale polimerului, în
care presiunea elastică este transferată pe materialul întărit. Datorită acestei proprietăți,
nanocompozitul a fost recunoscut ca un standard de aur pentru a improviza caracteristicile
mecanice și barie ră ale polimerilor ( Singh T și colab. 2017 ).
Sinteza nanocompozitului este realizată în mod convențional prin amestecarea
nanoparticulelor insolubile cu soluția de polimer. Într -o astfel de manieră, nanoparticulele sunt
încapsula te în nanofibrele solidificat e. O combinație de diferite fragmente în natură oferă
beneficiile componentelor împreună. De exemplu, un nanocompozit anorganico -organic profită
de flexibilitatea polimerilor organici, în plus față de rezistența ridicată, rezistența chimică și
stabilitatea termică a aditivilor anorganici.Un astfel de amestec promițător desemnează
nanocompozitele pentru o gamă diversă de aplicații de mediu, inclusiv membrane cat alitice,
micro și ultrafiltrare (Homaeigohar S. și Elbahri M., 2014).
Nanotehnologia oferă o serie de opțiuni pentru îmbunătățirea calității alimentelor și, de
asemenea, ajută la îmbunătățirea gustului produselor alimentare. Tehnicile de nano -încapsulare
au fost utilizate în general pentru a îmbunătăți eliberarea și reținerea aromelor. Pentru a oferi u n
echilibru culinar s -a folosit na no-încapsularea antocianinelor din pigmentul plantelor care sunt
foarte reactive, instabile și au diverse activități biologice. Prin încorporarea moleculelor de
cianidin -3-O-glucozid (C3G) în cavitatea interioară a feritin ei subunitare H -2 a seminței
recombinante apo (rH -2) s-a îmbunătățit stabilitatea termică și fotostabilitatea. Fabricarea
nanocarrierilor multifuncționali este benefică pentru protecția și livrarea moleculelor bioactive.

29
Rutinul este un flavonoid dietetic obișnuit, cu mari activități farmacologice importante, dar
datorită solubilității scăzute, aplicarea acestuia în industria alimentară este limitată. Încapsularea
nanotuburilor de feritină a îmbunătățit solubilitatea, stabilitatea la radiație termică și UV a rutinei
capturate cu feritină în com parație cu rutina liberă . Utilizarea nanoemulsiilor pentru a furniza
compuși bioactivi solubili în lipide este foarte populară deoarece poate fi produsă folosind
ingrediente alimentare naturale utilizând metode de pro ducție ușoare și poate fi proiectată pentru
a spori dispersia și biodisponibilitat ea apei ( Singh T și colab. 2017 ).
În comparație cu particulele mari care eliberează, în general, compușii încapsulați mai
lent și pe perioade mai lungi de timp, nanoparticule le furnizează mijloace promițătoare de
îmbunătățire a biodisponibilității compușilor nutraceutici datorită dimensiunii lor subcelulare,
conducând la o biodisponibilitate mai mare a medic amentului. Mulți oxizi metalici , cum ar fi
dioxidul de t itan și dioxid de siliciu (SiO 2), au fost utilizate în mod convențional ca agenți de
culoare sau de curgere în produs ele alim entare. Nanomaterialele cu SiO 2 sunt, de asemenea , una
dintre nanomateriale alimentare cele mai utilizate ca purtători de arome în produsele ali mentare
(Singh T și colab. 2017) .
Majoritatea compușilor bioactivi, cum ar fi lipidele, proteinele, carbohidrații și
vitaminele , sunt sensibile la mediul acid și activitatea enzimatică a stomacului și a duodenului.
Încapsularea acestor compuși bioactivi nu numai că le permite să reziste la astfel de afecțiuni
adverse, dar le permite să se asimileze ușor în produsele alimentare, ceea ce este destul de greu
de realizat în formă necapsulată datorită solubilității scăzute în apă a acestor compuși bioactivi.
Nanoparticulele pe bază de capsule mici, comestibile, cu scopul de a îmbunătăți livrarea de
medicamente, vitamine sau micronutrienți fragile în produsele alimentare zilnice sunt create
pentru a oferi beneficii semnificative pentru sănătate . Nanocompozitel e, nano emulsionarea și
nanostructurarea sunt diferitele tehnici care au fost aplicate pentru a încapsula substanțele în
forme miniaturate pentru a furniza mai eficient substanțe nutritive cum ar fi proteinele și
antioxidanții pentru beneficii nu triționale și sănătate precise ( Singh T și colab. 2017).
În alimentele funcționale în care componenta bioactivă devine adesea degradată și în cele
din urmă duce la inactivare din cauza mediului ostil, nano -încapsularea acestor componente
bioactive extinde durata de c onservare a produselor alimentare prin încetinirea proceselor de
degradare sau prevenirea degradării până când produsul este livrat la țintă. Încapsularea

30
componentelor funcționale în picături permite adesea o încetinire a proceselor de degradare
chimică p rin ingineria proprietăților stratului interfacial care le înconjoară. De exemplu,
curcumina cea mai activă și cea mai puțin stabilă compon entă bioactivă a turmericului ( Curcuma
longa ) a prezentat o activitate antioxidantă redusă și s -a stabilit că este st abilă la pasteurizare și la
o rezistență ionică diferită la înca psulare ( Singh T și colab. 2017).
Dezvoltarea nanotehnologiei și a nanomaterialelor a oferit un spațiu mai larg pentru
cercetările din domeniul chimiei bioanalitice. În special, biosenzorii au devenit una dintre
aplicațiile cele mai pr omițătoare pentru nanomateriale . Acestia sunt un tip special de dispozitive
cu capacitate de recunoaș tere specifică, care folosesc macromolecule biologice specifice, cum ar
fi enzime, receptori sau anticorpi, ca e lemente de recunoaște re (Singh T și colab. 2017) .
Aplicarea nanoparticulelor nu se limitează la ambalarea produselor alimentare
antimicrobiene, dar nanocompozitele și nanolaminatele au fost utilizate în mod obișnuit în
ambalajele alimentare pentru a oferi o barieră din cauza șocului termic și mecanic extrem de
prelungind durata de viață a alimentelor. În acest fel, încorporarea nanoparticulelor în materialele
de ambalare oferă alimente de calitate cu o durată mai lungă de conservare. Scopul de a crea
compoz ite polimerice este de a avea mai multe materiale de ambalare mecanice și termostabile.
Utilizarea nanoparticulelor inerte , cum ar fi argilă și SiO 2, chitina sau chitosanul în matricea
de polimeri îi conferă alimentului o rezistență mai puternică și p roprietăți termice mai bune
(Singh T și colab. 2017).
4.2 Nanoparticule pe bază de chitosan
Chitosanul este o heteropolizaharidă cunoscută pentru biocompatibilitatea și
biodegradabilitatea sa. Natura policationică a chitosanului este responsabilă în principal de
activitatea sa largă antimicrobiană ( Divya Arora și colab., 2016 ). În anul 2004 cei din cadrul
Departamentului de Chimie, Universitatea Wuhan, Republica Populară Chineză au observat ca în
combinație cu proteinele din soia, chitina a îmbunătățit semnificativ caracteristicile de tracțiune
și rezistența lor la apă.
În 20 07 Burdock a propus ca hidroxipropil metilceluloza (HPMC) să acționeze ca un
material potențial pentru filmele de ambalaj comestibile. De Moura și colab. în 2008 a adăugat
că nanocompozitele pe bază de chitosan din hidroxipropil metilceluloza HPMC, au con tribuit la

31
îmbunătățirea caracteristicilor mecanice și a barierelor. Tripathi și colab. în 2009 a dezvoltat un
film antimicrobian pe bază de chitosan, alcătuit din chitosan și alcool polivinilic ( Divya Arora și
colab., 2016).
Ambalajele alimentare la care s-au adaugat nanoparticule de chitosan / polietilenă, au
demonstrat eficacitatea inhibării bacteriilor mezofile aerobe, coliforme și a mucegaiurilor, pe
lângă menținerea pH -ului, a culorii și a durității probelor. Filmele nanocompozite de chitosan /
argint, chitosan / aur și chitosan / cinamaldehidă au demonstrat activitate antimicrobiană
împotriva E. coli , S. aureus , P. aeruginosa , Aspergillus niger și Candida albicans (Sharma C. și
colab., 2017 ).
4.3 Nanoparticule pe bază de o xid de zinc (ZnO)
Oxidul de zinc (ZnO) a fost de asemenea explorat ca un agent antimicrobian, utilizat în
sistemele active de ambalare a produsel or alimentare. Nanoparticulele pe bază d e oxid de zinc
oferă efecte bactericide pentru bacteriile Gram -pozitive și Gram -negative și pent ru sporii
rezistenți la temperaturi înalte și la presiune ridicată, precum și la drojdii și mucegaiuri. Acestea
au fost încorporate în polimeri și au fost adăugate în ambalajele active biodegradabile.
Particulele de oxid de zinc prezintă o activitate anti bacteriană bună, care crește și mai mult cu
diminuarea dimensiunii particulelor. ZnO necesită lu mină vizibilă pentru stimulare. Contactul
său direct cu peretele celular microbian poate duce la distrugerea integrității celulelor bacteriene,
eliberarea ionil or antimicrobieni, adică ionii Zn 2+ și generarea de specii reactive de oxigen
(ROS ). Sawai în anul 2003 a observat că ZnO a fost cel mai eficient agent antibacterian pentru
inhibarea creșterii S. aureus în comparație cu MgO și CaO. Sevinc și Hanley în an ul 2010 au
explorat faptul că ZnO diminuează creșterea biofilmelor bacteriene de Streptococcus sobrinus
aproape 80% din materialele dentare. Li și colab. în anul 2009 au studiat activitatea
antimicrobiană a nanoparticulelor ZnO împotriva agenților patogeni ( Bacillus cereus , E. coli , S.
aureus , S. enteridis ) și au observat că nanoparticulele ZnO prezintă o activitate antibacteriană
mai bună decât pulberea non -nano împotriva tuturor testatelor bacterii. Petchwattana și Naknaen
în anul 2015 a preparat peliculă PBS (polibutilen succinat) / timol și a evaluat activitatea
antimicrobiană îm potriva E. coli și S. aureus . Wiburanawong și colab. în anul 2014 a analizat
activitatea inhibitoare a uleiului de carvacrol împotriva S. aureus și E. coli . Uleiurile esentiale
acționează ca un agent antimicrobian promițător în filmul PBS, dar mirosurile lor neplăcute au

32
afecta t acceptarea acestuia. Pentru a depăși mirosul, atunci când ZnO se adaugă în PBS, apoi
produsul rezultat a prezentat activitate antibacteriană mai bună lipsită de ori ce miros de substanțe
volatile (Sharma C. și colab., 2017 ).
4.4 Nanoparticule pe bază de argint
Nanoparticulele de argint sunt printre cele mai explorate nanoparticule, datorită
potențialului lor antimicrobian stabilit față de tulpinile multiple și patogene .Pe lângă tulpinile
bacteriene, nanoparticulele de argint sunt cunoscute a fi inhibitoare împo triva ciupercilor și, de
asemenea, a mai multor virusuri . Argintul vizează metabolismul bacterian prin legarea
proteinelor și a enzimelor la ADN -ul său, rezultând efecte bacteriostatice. Nanoparticulele pe
bază de argint destabilizează și perturbă atât m embranele exterioare cât și cele citoplasmatice. De
asemenea, nanoparticulele de argint inhibă enzimele lanțului respirator și pot stimula, producerea
de specii re active de oxi gen ( Sharma C. și colab., 2017 ).
Efectul antibacterian al nanoparticulelor de a rgint a fost evidențiat de -al lungul anilor,
prin intermediul numeroaselor studii. Acestea au fost încorporate în diverse filme, astfel s -a
observat modul de inhibare completă a creșterii E. coli și a altor specii bacteriene. Prin
încorporarea nanopar ticulelor de argint în pelicule de agar s -a observat activitatea antibacteriană
împotriva Listeria monocytogenes . Activitatea antimicrobiană remarcabilă a nanoparticulelor de
argint a fost evidențiată, de asemenea, prin testarea nanocompozitului form at din PLA / argint
împotriva Salmonella sp . În 2015 a fost analizat efectul antimicrobian al foliilor nanocompozite
formate din celuloză / chitosan -argint și celuloză / chitosan și a fost raportată o activitate mai
bună în pelicule cu nanoparticule de argint. Nanoparticulele de argint biosintetizate au fost
încorporate în filmele de alginat de sodiu în ambalajul produselor alimentare și au arătat un efect
antibacterian remarcabil împotriva E. coli și S. aureus . Într -un alt studiu realizat de Sanchez –
Valdes și colab. în anul 2009, nanoparticulele de argint depuse pe polietilenă liniară de joasă
densitate multistrat au prezentat o reducere de 70% a dezvoltării Aspergillus niger . În 2012
Moura și colab. au arătat că dimensiunea nanoparticulelor de argint afectează și eficacitatea
antimicrobiană, astfel aceștia au evaluat proprietățile antibacteriene ale peliculelor de
hidroxipropil metilceluloză care conțin nanoparticule de a rgint cu diametre de 41 și 100 nm
împotriva E. coli și S. aureus și au observat că nanoparticulele de argint cu dimensiuni mai mici

33
(de exemplu, 41 nm) au proprietăți antibacterien e mai mari decât cele mai mari (Sharma C. și
colab., 2017) .
4.5 Nanoparticul e pe bază de aur
Un tip de nanoparticule care a atras recent o atenție deosebită și, comparativ cu alte
nanoparticule, prezintă toxicitate scăzută îl preprezintă aurul nanoparticulat. Datorită stabilității
chimice și a funcționalității superficiale a suprafeței, nanopartic ulele de aur au fost utilizate pe
scară largă în aplicațiile de administrare a medicamentelor, reglarea genei intracelulare,
bioimagierea (ca agenți de contrast), terapia antiinflamatorie și terapia anticanceroasă (terapia
fotodiagnostică și fototermică). Mai mult, activitatea antimicrobiană a nanoparticulelor de aur a
fost demonstrată recent, 18 -20 de ani. Multe rapoarte prezintă deteriorarea peretelui bacterian ca
fiind cauza morții celulelor bacteriene ( Regiel -Futyra A și colab, 2015) .
În privința citoto xicității nanoparticulelor de aur, s -a demonstrat că aceasta depinde de
dimensiunea, forma, doza, timpul de expunere și tipul celular asupra căruia acționează. Cu cât
nanoparticulele sunt mai mici, cu atât este mai mare raportul dintre suprafață și volum ș i, prin
urmare, crește numărul de interacțiuni dintre componentele nanoparticulelor și a celulelor.
Totuși, influența mărimii asupra citotoxicității nu este atât de simplă. S-a demonstrat că
nanoparticulele de aur de 45 nm (0 μg / ml) au determinat o creșt ere semnificativă a timpului de
dublare a proliferării fibroblastelor dermice umane comparativ cu cele de 13 nm (142 μg / ml).
Este demn de remarcat faptul că timpul crescut de dublare a celulelor este tratat, uneori, în mod
fals, drept citotoxicitate. Amb ele dimensiuni ale particulelor, chiar dacă au avut căi de
internalizare diferite, s -au dovedit a fi sechestrate în interiorul vacuolelor mari, fără a prezenta
penetrarea nucleului. În contrast, alți cercetători au raportat că nanoparticulele de aur de 1 ș i 4
nm au fost cele mai citotoxice față de fibroblastele țesutului conjunctiv, celulele epiteliale,
macrofagele și celulele melanomului, în timp ce nanoparticulele de aur de 15 nm nu au fost
toxice la concentrații de până la 100 de ori mai mari (până la 6300 μg / ml) (Regiel -Futyra A și
colab, 2015) .
4.6. Polimeri polisulfonici
O membrană poate fi definită ca o barieră, cu permeabilitate selectivă, interpusă între
două faze. Aceasta conferă separarea prin transferul masic controlat și selectiv al uneia dintre

34
componente. Astfel, o membrană poate fi clasificată din mai multe punct e de vedere. Aceasta
poate fi poroasă sau neporoasă, groasă sau subțire, iar structura sa poate fi omogenă sau
eterogenă. Din punct de vedere al originii aceasta poate fi naturală sau sintetică, neutră sau
încărcată. Membranele prezintă o gamă largă de va riații ale structurii fizice și ale caracteristicilor
de separare. În funcție de morfologie, membranele pot fi clasificate în două categorii, și anume:
simetric sau asimetric. Membranele simetrice sunt membranele care prezintă o morfologie
uniformă pe to ată grosimea membranei. Membranele asimetrice pot fi caracterizate în două
categorii majore: una în care stratul selectiv superior este integrat cu suportul realizat din același
material, iar celălalt este membranele compozite în care sunt prezente mai mu lte faze distincte.
Prezența diferitelor polimeri și a altor materiale în membrana compozită oferă proprietăți
îmbunătățite ale membranei care nu pot fi obținute în membrane simetrice. Prin adugarea unei
cantități mici de nanomateriale se modifică drastic proprietățile fizice și termice, dar influențează
semnificativ și caracteristicile de separare. Membranele sintetizate prin dispersia
nanoparticulelor în matricea unui singur polimer, copolimer sau amestecuri de polimeri prezintă
proprietăți mai interesant e. Deși membrana densă simetrică poate asigura o selectivitate ridicată,
fluxul total este, de obicei, scăzut datorită rezistenței mai ma ri la transferul de masă ( Roy S. și
Singha N.R. , 2017) .
Polisulfonii sunt o clasă de polimeri cu temperatură ridicată c are au aplicații în domenii
emergente, cum ar fi membranele.Natura temperaturii ridicate a polisulfonelor le permite să fie
utilizate în aplicații exigente pe care alte materiale polimerice nu le pot satisface. Cu toate
acestea, deoarece continuă să apară noi aplicații, proprietățile polisulfonei trebuie să fie
modificate corespun zător (Roy S. și Singha N.R., 2017 ).
Exemple de polimeri sintetizați prin electrospinning includ acidul poli -glicolic (PGA),
poli-lactida co -glicolidă (PLGA), policaprolactona (PCL ), poliuretanul (PU), acidul pol lactic
(PLA), iar exemple de polimerii naturali includ mătase, celuloză, colagen, gelatina și acid
hialuronic. Polimerii naturali și cei sintetici pot fi, de asemenea, utilizați în combinație pentru a
manipula proprietățil e materialelor (cum ar fi stabilitatea termică, rezistența mecanică și
proprietățile de barieră) în funcție de aplicația specifică. Alte proprietăți, cum ar fi afinitatea
celulară, morfologia, dimensiunea structurală, dimensiunea porilor și degradarea pot fi, de
asemenea, modif icate prin copolimeri. ( Qasim S.B. și colab, 2018)

35
4.7 Alte nanoparticule antimicrobiene
S-a demonstrat că nanoparticulele de cupru inhibă creșterea Saccharomyces cerevisiae , E.
coli, S. aureus și L. monocytogenes pe un compozit polimer după o expunere de 4 ore . Sheikh și
colab. în 2011 au arătat, de asemenea, un efect antibacterian bun al nanoparticulelor de cupru
împotriva E. coli și B. subtilis în nanofibre din poliuretan. Nanoparticulele de cupru au multiple
efecte toxice cum ar fi g enerarea de specii reducătoare de oxigen (ROS), peroxidarea lipidelor,
oxidarea proteinelor și degradarea ADN -ului; care ar putea fi responsabile pentru activitatea sa
antimicrobiană (Chatterjee și colab., 2014).
Diferite tipuri de nanoparticule de oxid, cu m ar fi dioxidul de titan (TiO 2), oxidul de
siliciu (SiO 2) și oxidul de magneziu (MgO) au fost introdus e în ambalajele alimentare datorită
capacității lor de a acționa ca blocanți UV și agenți de dezinfectare fotocatal itic (Fujishima și
colab., 2000 ). Dintre t oate, nanoparticulele de dioxid de titan TiO 2 au fost cele mai pr omițătoare .
Nanoparticulele de TiO 2 prezintă activitate bună împotriva S. choleraesius ., Vibrio
parahaemolyticus și L. monocytogenes sub iluminar e UV , dar nu și în întuneric ( Farhoodi M.,
2016).

36
II. PARTEA PRACTIC Ă
Scop și obiective
Nanotehnologia, știința nanomaterialelor, manipulează și creează materiale la scară
nanometrică. Nanomaterialele prezintă proprietăți fizico -chimice specifice și îmbunătățite față de
materialele obișnuite. Cu toate că acestea au dimensiuni mici, nanopartic ulele pot avea funcții
biologice foarte diverse, îndeosebi datorită unor modificări de suprafață. În momentul în care se
aplică pe polimerii doriți, nanomaterialele fac ca aceștia să aibe o rezistență mecanică
îmbunătățită, conductivitate electrică și sta bilitate termică. În plus, nanomaterialele pot
îmbunătăți proprietățile mecanice și de barieră ale ambalajelor alimentare (Mihindukulasuriya
S.D.F și Lim L. -T., 2014 ).
În acest context, lucrarea prezentat ă își propune s ă sublinieze importan ța nanotehnologiei
din punct de vedere al dezvolt ării de noi ambalaje alimentare cu propriet ăți îmbunătățite, care s ă
prevină contaminarea microbiologic ă și implicit d egradarea alimentelor.
Scopul urm ărit în această lucrare este evaluarea activit ății unor na nocompozite pe baz ă
de chitosan, nanoparticule de oxid de zinc, argint și polisulfon ă cu efect antimicrobian asupra
dezvoltării în stare planctonic ă și aderată a unor tulpini microbiene model, pentru dezvoltarea de
ambalaje inteligente ce previn contaminar ea alimentelor .
Obiectivele urm ărite în studiul de fa ță au fost:
1) analiza efectului antimicrobian al materialelor fibrilare obținute prin electrospinning
asupra culturilor planctonice (plutitoare) ;
2) Evaluarea efectului filmelor obtinute asupra capacit ății de aderen țăși a producerii de
biofilme microbiene ;

37
Capitolul V. Materiale și metode
În acest studiu s -au utilizat tulpinile microbiene model (fig.7): Staphylococcus aureus
ATCC 25923 (tulpină bacteriană model, Gram pozitiv ă), Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853
(tulpină bacteriană model, Gram negativ ă) și Candida albicans ATCC 10231 (tulpină levurică
model). Acestea au fost ob ținute din colec ția de tulpini a laboratorului de Microbiologie,
Facultatea de Biologie, Universitatea din Bucure ști.

Figura 7. Tulpinile microbiene model: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa.

Figura 8. Etape parcurse pentru obținerea biofilmelor (1 si 2. Obținerea eșantioanelor de lucru
pentru probele de testat, 3. imagine din timpul testării efectului antimicrobian).

38
5.1. Determinarea concentrației minime inhibitorii
Pentru testarea efectului de antibiotic al materialelor obținute, acestea au fost tăiate sub
formă de cerculețe cu dimensiunea de 0,6 cm și sterilizate prin expunere la radiatii UV timp de
20 min pe fiecare parte. Fragmentele de material steril cu formă de cerculeț au fost depuse plăci
petri cu geloză pentru Staphylococcus aureus și Pseudomonas aeruginosa și plăci petri cu mediu
Sabouraud (500 μL ) pentru Candida albicans . Fiec are placă petri a fost împărtițită în 14 părți,
unde fragmentele de material steril au fost așezate individual. Placile petri astfel pregătite, au fost
incubate le 37oC timp de 24h. Rezultatele au fost citite prin măsurarea diametrului zonei de
inhibiție a l fiecărui disc.
5.2. Creșterea microorganismelor planctonice (plutitoare) în prezența materialelor
S-a testat efectul materialelor obținute asupra creșterii microorganismelor în mediu lichid
(culturi planctonice ). Astfel, materialele obținute au fost tă iate sub formă de pătrat cu
dimensiunea de 0,5cm/0,5cm (figura 8). Acestea au fost sterilizate prin expunere la radiații UV
timp de 20 min pe fiecare parte. Câte un fragment de material steril cu formă de pătrat a fost
depus individual într -un godeu al une i plăci cu 24 de godeuri sterile. Peste materialele depuse, în
plăcile cu godeuri s -au adăugat 2 mL mediu lichid (bulion simplu pentru bacterii și YPG lichid
pentru levuri) si ulterior 20 μL suspensie microbiana de densitate 0.5 McFarland (bacterii) sau
1McFarland (levuri), pregătită in AFS (apă fiziologică sterilă, sol NaCl 0,9%). Plăcile pregatite
au fost incubate le 37 oC timp de 24h (fig. 9 ). Dupa expirarea timpului de incubare 180uL din
suspensiile microbiene obținute au fost trasferați în plăci cu 96 g odeuri sterile (15 godeuri/1
placă și jumătate) și turbiditatea culturilor microbiene (absorbanța) a fost măsurată
spectrofotometric la multireader Synergy ™ HTX la 600nm.

Figura 9. Creșterea microorganismelor în medii lichide, repartizate în plăci cu 24 de godeuri.

39
5.3. Evaluarea aderenț ei și a formării de biofilme
S-a testat efectul materialelor obținute asupra capacității de aderență si a producerii de
biofilme. Astfel, materialele obținute au fost tăiate sub formă de pătrat cu dimens iunea de
0,5cm/0,5cm (figura 8). Acestea au fost sterilizate prin expunere la radiații UV timp de 20 min
pe fiecare parte. Câte un fragment de material steril cu formă de pătrat a fost depus individual
într-un godeu al unei plăci cu 24 de godeuri sterile. Peste materialele depuse, în plăcile cu
godeuri s -au adăugat 2 mL mediu lichid (bulion simplu pentru bacterii și YPG lichid pentru
levuri) si ulterior 20 μL suspensie microbiana de densitate 0.5 McFarland (bacterii) sau
1McFarland (levuri), pregătită in AF S (apă fiziologică sterilă, sol NaCl 0,9%). Plăcile p regatite
au fost incubate le 37oC timp de 24h.
După expirarea timpului de incubare, din suspensia celulară obținută s -au realizat diluții
zecimale diferite care au fost însămânțate pe plăci cu mediu de cultură solidificat în vederea
obținerii și cuantificării numărului de unități fo rmatoare de cololonii (figura 10 ).

Figura 10 . Colonii de Staphylococcus aureus , Pseudomonas aeruginosa și Candida albicans care
s-au dezvoltat pe celule desprinse din biofilme.
Capitolul VI. Rezultate și discuții
Contaminarea alimentelor cu agenți microbieni patogeni reprezintă principalul factor de
risc asupra sănătății consumatorilor. Prin intermediul contaminării alimentelor, aceste sunt
degradate și totodată are loc scaderea calităților acestora ( Siele Ceuppens și colab., 2014).
Microorganismele pot exista în n atură fie în stare planctonică, fie în stare aderată la un
substrat. Biofilmul reprezintă comunitatea complexă a agenților microbieni găsiți fie atașați de o
suprafață, fie îngropați ferm într -o matrice extracelulară ca agregate. Formarea biofilmelor
a)S.aureus b) P.aeruginosa c) C.albicans

40
reprezintă o strategie de supraviețuire bacteriană în medii neprietenoase, astfel bacteriile care
sunt cuprinse într -un biofilm sunt mult mai tolerante la condiții dure. Mai mult, biofilmele sunt
responsabile pentru provocarea unei game largi de boli cronice ș i datorită apariției rezistenței la
antibiotice ( Ranita Roy și colab., 2017).
Microorganismele aderate la un substrat au un comportament diferit comparativ cu cele
planctonice, din punct de vedere biochimic ș i genetic . Studiile genetice au ar atat ca biofilmele se
formeaza î n mai multe etape (fig.11) . Prima etapă implică adsorbția reversibilă a bacteriilor ,
urmată de atașarea acestora la o suprafață pentru a forma microcolonii. După formarea de
microcolonii se produc polizaharide extracelulare care facilitează adeziunea celulelor în biofilm.
În final are loc diferențierea biofilmului într -o structură matură. După dezvoltarea completă a
biofi lmului, dezasamblarea sau dispersia sa poate fi realizată prin procese mecanice și active.
Depunerea bacteriilor este mediată în special de sedimentare, de mișcarea Browniană și de forțe
hidrodinamice, în timp ce adez iunea la substrat este guvernată de interacțiuni de tip Van der
Waals și interacțiui electrostatice ( Boles BR și Horswill AR , 2008).

Figura 11. Etapele de formare a biofilmului și durata formării acestuia (sec.- secunde, min. –
minute) (Modificată după Carpenter, B. 2011) .

41
În prezent se studiază metode alternative de limitare a colonizării microbiene a materiilor
prime și a instal atiilor din industria alimentară , precum și produselor finale. Consumul de
alimente contaminate cu microorganisme cu potențial patogen reprezintă unul dintre cele mai
frecvente motive de infecție gastrointestinală sau de manifestare enterotoxică ( María Ángeles
Argudín și colab., 2010).
Dezvoltarea de ambalaje alimentare confecționate din materiale bioactive care să conțină
un element antimicrobian sau inhibitor al colonizării microorganismelor reprezintă una dintre
abordările actuale. În ultimele decenii un impact semnificativ în terapi a antimicrobiană și în alte
aplicații ce vizeaza limitarea dezvoltării microorganismelor, a fost observat prin dezvoltarea
aplicațiilor nanotehnologiei. Numeroase tipuri de nanoparticule cu activitate antimicrobiană au
fost dezvoltate recent și rolul lor î n industria alimentară, îndeosebi în dezvoltarea de ambalaje
bioactive, este foarte extins ( Bhanu Malhotra și colab., 2015).

6.1 Evaluarea efectului antimicrobian al materialelor obținute
În urma acestui studiu, se poate observa faptul că atât prin expunerea la filmele
nanostructurate pe bază de polisulfo nă (PS), oxid de Zn (ZnO), PS 15%+ ZnO1% dar ș i
nanocompozitele dopate cu nanoparticule de Ag (PS15%+CS1%+Ag), se exercită un răspuns
inhibitor accentuat asupra dezvoltă rii culturilor de S.aureus , dar și P. aeruginosa (figura 12).
Culturile de C. albicans nu au prezentat inhibiția creșterii în prezenț a nici unu ia dintre
mate rialele testate, în urma cultivă rii pe mediu nutritiv agarizat.

42

Figura 12. Reprezentarea grafică a valorilor diametrului zonelor de inhibiție a creș terii pentru
culturile de S.aureus, P.aeruginosa și C.albicans , ce exprimă efectul inhibitor calitativ al
materialelor testate.
6.2. Efectul materialelor obținute asupra creșterii microorganismelor planctonice
Referitor la culturile plancton ice (plutitoare) s -a observat că majoritatea mater ialelor
testate prezintă un efect inhibitor al creș terii mi croorganismelor model testate, î n cult uri lichide.
Evaluarea absorbanțelor, ce indică gradul de dezvoltare al culturilor planctonice dupa 24h de
incubare indică valori mult mai scăzute î n cazul probel or ce conțin ZnO ș i nanoparticule de Ag,
comparativ cu celelalte materiale. Cele mai mari efe cte inhibitorii se inregistrează la tulpina de
P. aeruginosa analizată , iar cele mai reduse se pot observa pentru C. albicans (fig. 13). 5,45,65,866,26,46,66,877,2
CS 1% CS 1%, Ag CS 1% ZnO PS 15% PS 15%, CS
1%PS 15%,
ZnO 1%PS 15%, Ag PS 15%,
CS1% ZnO
1%PS 15%, CS
1%, Agdiametrul zonei de inhibitie (mm)Inhibiția creșterii în placă
S.aureus
P.aeruginosa
C.albicans

43

Figura 13. Reprezentarea grafică a valorilor absorbanței înregistrate pentru culturile S.aureus,
P.aeruginosa și C.albicans , ce exprimă capacitatea de multiplicare a acestor celule în urma
cultivării, în prezența nanocompozitelor bazate pe chitosan, polisu lfonă, oxid de zinc și argint.
Rezultatele obținute au aratat că materialele sintetizate prezintă efect antimicrobian
distinct, în funcție de debitul de depunere prin electrospinning, tipul de nanosistem înglobat și
starea planctonică sau aderată a microorganismelor contaminante.
6.3 Producere de biofilme microbiene
În figura 14 se observă gradul de dezvoltare al biofilmelor formate de tulpinile
microbiene model utilizate în prezența filmelor nanostructurate de interes , după 24h . Rezultatele
arată că în majoritatea cazurilor tulpina de C.albicans a fost cea mai inhibată, pe când tulpina de
P.aeruginosa prezintă valorile cele mai crescute. Filmele nanostructurate pe bază de polisulfo nă
(PS), chitosan (CS) și oxid de zinc (ZnO) au demonstrat cel mai mare efect de inhibare a
dezvoltă rii biofilmelor produse de C albicans .

44

Figura 14. Reprezentarea grafic ă a valorilor UFC/ml (unități formatoare de colonii) ce reprezintă
cantitatea de celule de S. aureus , P. aeruginosa și C. albicans incluse în biofimele dezvoltate pe
suprafața materialelor testate în 24h, la 37oC.

CONCLUZII
Aceasta lucrare și -a propus analiza efectului antimicrobian al unor materiale fibrilare pe
baza de polisulfonă, chitosan, ZnO și nanoparticule de Ag, cu scopul de a dezvolta materiale
inteligente utilizate ca ambalaje în industria alimentara.
Rezultatele obținute au aratat ca cele mai eficiente materiale din punct de vedere al
efectului antimicrobian au fost cele ce contin ZnO sau ZnO + nanoparticule de Ag , acestea
reducând semnificativ creșterea și multiplicarea microorganismelor model analizate, atât în stare
planctonică (plutitoare) cât și aderată (și cu producere de biofilme).

45
Cele mai relevante rezultate au fost obținute asupra tulpinii Gram negative m odel
(P.aeruginosa) analizate, pe cand mo delul Gram pozitiv (S. aureus) ș i levuric ă (C. abicans) au
prezentat o rezistenta mai mare la acțiunea acestor materiale. Rezultatele ce oferă informații
despre efectul materialelor obținute asupra creșterii microor ganismelor sugerează faptul că
materialele sintetizate prezintă efect antimicrobian distinct, în funcție de tipul de nanocompozit
utilizat.
Nanocomp ozitele pe bază de chitosan, oxid de zinc, argint și polisulfonă ar putea fi
utilizate în industria alimen tară, pentru ambalarea produselor, oferind propietăți îmbunătățite,
care să limiteze colonizarea cu miroorganisme cu potențial patogen și dezvoltarea de biofilmelor.

46
BIBLIOGRAFIE
1.Abella V, Santoro A, Scotece M, Conde J, López -López V, Lazzaro V, Gómez -Reino JJ, Meli
R, Gualillo O., 2015, Non -dioxin -like polychlorinated biphenyls (PCB 101, PCB 153 and PCB
180) induce chondrocyte cell death through multiple pathways., Toxicol Lett ., volum 234(1),
pag 13 -9., doi:10.1016/j.toxlet.2015.02.001.
2.Aidan C. Parte, 2014, LPSN —list of prokaryotic names with standing in nomenclature,
Nucleic Acids Res , 2014, Vol. 42, pag 613 –616, doi:10.1093/nar/gkt1111
3.Alshannaq A., Yu JH., 2017, Occurren ce, Toxicity, and Analysis of Major Mycotoxins in
Food., Int J Environ Res Public Health , pag 632. doi: 10.3390/ijerph14060632.
4.André C.Vieira, Rui M.Guedes, VolneiTita , 2015 , Damage -induced hydrolyses modelling of
biodegradable polymers for tendons and ligaments repair ,Volume 48, Pages 3478 -3485
5.Andrea Dall’Erta , Martina Cirlini , Margherita Dall’Asta , Daniele Del Rio , Gianni Galaverna ,
Chiara Dall’Asta , 2013, Masked Mycotoxins Are Efficiently Hydrolyzed by Human Colonic
Microbiota Releasing Their Aglycones, Chem. Res. Toxicol. , 26 (3), pp 305 –312
6.Anezaki K., Kannan N., Nakano T., 2015, Polychlorinated biphenyl contamination of paints
containing polycyclic – and Naph thol AS -type pigments, Environ Sci Pollut Res Int. Volum
22(19), pag 14478 -88. , doi: 10.1007/s11356 -014-2985 -6
7.Anniballi F, Auricchio B, Fiore A, 2017, Botulism in Italy, 1986 to 2015. Eurosurveillance .
22(24):30550. doi:10.2807/1560 -7917.ES.2017.22.24.30550.
8.Barton MD, 2014, Impact of antibiotic use in the swine industry, Current Opinion in
Microbiology , vol 19, pag 9 -15
9.Bennett J.W., Klich M. ,2003, Mycotoxins. Microbiology and Molecular Biology
Reviews, Clin. Microbiol. Rev . volum 16, pag 497 -516.
10.Boles BR , Horswill AR , 2008, Agr -mediated dispersal of Staphylococcus aureus biofilms,
4(4): e1000052

47
11.Bratovčić Amra; Odobašić Amra; Ćatić Sead, 2015, Application of polymer nanocomposite
materials in food packaging, Croatian journal of food science and technology , DOI:
10.175 08/CJFST.2015.7.2.06
12. Carpenter, B. 2011. Biofilms and microorganisms on surfaces after cleaning and disinfection.
Food Safety Magazine 17:26 –29
12.Chatterjee, A. K., Chakraborty, R., and Basu, T. (2014). Mechanism of antibacterial activity
of copper nanoparticles. Nanotechnology 25:135101
13.Cherington M, 1998, Clinical spectrum of botulism, Muscle Nerve. , volum 21(6) pag701 -10
14.D.R.Paula, L.M.Robeson, 2008, Polymer nanotechnology: Nanocomposites, Polymer , vol
49, pag. 3187 -3204
15.Dellafiora L , Dall’Asta C., 2017, Forthcoming Challenges in Mycotoxins Toxicology
Research for Safer Food —A Need for Multi -Omics Approach. Maresca M, ed. Toxins .;9(1):18.
doi:10.3390/toxins9010018.
16.Divya Arora, Nisha Sharma, Vishal Sharma, Vidushi Abrol, Ravi Shankar, Sundeep Jaglan,
2016, An update on polysaccharide -based nanomaterials for antimicrobial applications, Applied
Microbiology and Biotechnology , vol 100, pag 2603 –2615
17.Elizabeth A Reddy, Andrea V Shaw, John A Crump, 2010, Community -acquired
bloodstream infections in Africa: a systematic review and meta -analysis, Lancet Infect Dis.
volum 10(6)pag 417 –432. doi: 10.1016/S1473 -3099(10)70072 -4
18.Farhoodi, M. (2016). Nanocomposite materials for food packaging applications:
characterization and safety evaluation. Food Eng. Rev . vol 8, pag 31 -52
19.Ferreira ARV, Alves VD, Coelhoso IM., 2016 Polysaccharide -Based Membranes in Food
Packaging Applications. Gugliuzza A, ed. Membranes . 6(2):22.doi:10.3390/membranes6020022.
20.Fujishima, A., Rao, T. N., and Tryk, D. A. (2000). Titanium dioxide photocatalysi s. J.
Photochem. Photobiol. Phytochem Rvw. 1, 1–21
21.Grandjean , Landrigan , 2006, Developmental neurotoxicity of industrial chemicals,
16;368(9553):2167 -78

48
22.Havelaar AH, Kirk MD, Torgerson PR, 2015, World Health Organization Global Estimates
and Regional Comparisons of the Burden of Foodborne Disease in 2010. von Seidlein L, ed.
PLoS Medicine . ;12(12):e1001923. doi:10.1371/journal.pmed .1001923.
23.Homaeigohar S, Elbahri M., 2014, Nanocomposite Electrospun Nanofiber Membranes for
Environmental Remediation. Materials ;7(2):1017 -1045. doi:10.3390/ma7021017.
24.Kaakoush NO, Castaño -Rodríguez N, Mitchell HM, Man SM., 2015, Global Epidemiolog y of
Campylobacter Infection . Clinical Microbiology Reviews .28(3):687 – 720.
25.Karlovsky P, Suman M, Berthiller F, 2006, . Impact of food processing and detoxification
treatments on mycotoxin contamination. Mycotoxin Research .;32(4):179 -205.
26.Karna Ramachandraiah , Sung Gu Han , Koo Bok Chin, 2015, Nanotechnology in Meat
Processing and Packaging: Potential Applications, AJAS , vol. 28(2), pag 290 -302.
27.Keith D. MacKenzie, Melissa B. Palmer, Wolfgang L. Köster, Aaron P. White, 2017,
Examining the Link between Biofilm Formation and the Ability of Pathogenic Salmonella
Strains to Colonize Multiple Host Species, Front Vet Sci. Volum 4 pag 138., doi:
10.3389 /fvets.2017.00138
28.Kingsley J.Danie , Shivendu Ranjan, NanditaDasgupta, ProudSaha, 2013, Nanotechnology
for tissue engineering: Need, techniques and applications, Journal of Pharmacy Research ,
Volume 7, Pages 200 -2004
29.Kirk MD, Pires SM, Black RE, 2015, World Health Organization Estimates of the Global and
Regional Disease Burden of 22 Foodborne Bacterial, Protozoal, and Viral Diseases, 2010: A
Data Synthesis. von Seidlein L, ed. PLoS Medicine .;12(12):e1001921.
30.Kirk MD, Pires SM, Black RE, Caipo M, Crump JA, Devleesschauwer B, Döpfer D, Fazil A,
Fischer -Walker CL, Hald T, Hall AJ, Keddy KH, Lake RJ, Lanata CF, Torgerson PR, Havelaar
AH, Angulo FJ., 2015, World Health Organization Estimates of the Global and Regi onal
Disease Burden of 22 Foodborne Bacterial, Protozoal, and Viral Diseases, 2010: A Data
Synthesis., PLoS Med . Volum 12(12) doi: 10.1371/journal.pmed.1001921.
31.Leyva Salas M, Mounier J, Valence F, Coton M, Thierry A, Coton E., 2017, Antifungal
Microbi al Agents for Food Biopreservation —A Review. Talon R, Zagorec M, eds.
Microorganisms . ;5(3):37. doi:10.3390/microorganisms5030037.

49
32.Majowicz SE1, Musto J, Scallan E, Angulo FJ, Kirk M, O'Brien SJ, Jones TF, Fazil A,
Hoekstra RM; International Collaborati on on Enteric Disease 'Burden of Illness' Studies., 2010,
The global burden of nontyphoidal Salmonella gastroenteritis., Clin Infect Dis. Volum 50(6)pag
882-9. doi: 10.1086/650733.
33.Mansfield MJ, Adams JB, Doxey AC., 2015, Botulinum neurotoxin homologs in non –
Clostridium species., FEBS Lett. , Volum 589, Pag 342 -348, doi: 10.1016/j.febslet.2014.12.018.
34.Maria Magana, Stylianos Chatzipanagiotou, Angeliki R. Burriel, Anastasios Ioannidis, 2017,
Inquiring into the Gaps of Campylobacter Surveillance Methods, Vet Sci . Volum 4(3) pag 36.
35.Marin S., Ramos AJ, Cano -Sancho G, Sanchis V., 2013, Mycotoxins: occurrence, toxicology,
and exposure assessment., Food Chem Toxicol. Volum 60, pag 218 -37. doi:
10.1016/j.fct.2013.07.047.
36.Melissa Gurgel, AdeodatoVieira , Mariana Altenhofenda S ilva, Lucielen Oliveirados
Santos1 Marisa MasumiBeppu1 , 2011, Natural -based plasticizers and biopolymer films,
European Polymer Journal , vol 47, pag 254 -263
37.Mihindukulasuriya S.D.F., L. -T.Lim, 2014, Nanotechnology development in food packaging:
A review, Trends in Food Science & Technology, Volume 40, P ages 149 -167
38.Mike Vanderroost, Peter Ragaert , Frank Devlieghere, Bruno De Meulenaer, 2014, Intelligent
food packaging: The next generation, Trends in Food Science & Technology, Volum 39, Pages
47-62
39.Mirosława Prochoń , Anita Przepiórkowska , 2013, Innovative Application of Biopolymer
Keratin as a Filler of Synthetic Acrylonitrile -Butadiene Rubber NBR, Journal of Chemistry, pag
8
40.Mizielińska M, Kowalska U, Jarosz M, Sumińska P. A, 2018, Comparison of the Effects of
Packaging Containing Nano ZnO or Polylysine on the Microbial Purity and Texture of Cod
(Gadus morhua ) Fillets. Nanomaterials .;8(3):158. doi:10.3390/nano8030158.
41.Montazer, Harifi, 2017, Enhanced self -cleaning, antibacterial and UV protection properties
of nano TiO2 treated textile through enzymatic pretreatment, Photochem Photobiol , vol 87, pag.
877-883

50
42.Nadeem O. Kaakoush, Natalia Castaño -Rodríguez, Hazel M. Mitchell, Si Ming
Mancorresponding authora, 2015, Global Epidemiology of Campylobacter Infection, Clin
Microbiol Rev, 28(3): 687 –720. doi: 10.1128/CMR.00006 -15
43.Nakatani T., Yamamoto A., Ogaki S., 2011, A survey of dietary intake of polychlorinated
dibenzo -p-dioxins, polychlorinated dibenzofurans, and dioxin -like coplanar polychlorinated
biphenyls from food during 2000 -2002 in Osaka City, Japan., Arch Environ Contam Toxic ol,
Volume 60, pag 543 –555, doi: 10.1007/s00244 -010-9553 -y
44.Nguyen -Viet H, Tuyet -Hanh TT, Unger F, Dang -Xuan S, Grace D , 2017, Food safety in
Vietnam: where we are at and what we can learn from international experiences, Infect Dis
Poverty pag6. (1): 39. ,doi: 10.1186/s40249 -017-0249 -7
45.Pan M, Gu Y, Yun Y, Li M, Jin X, Wang S. , 2017, Nanomaterials for Electrochemical
Immunosensing. Piro B, Reisberg S, eds. Sensors (Basel, Switzerland) .;17(5):1041 .
46.Peck MW1, Stringer SC, Carter AT., 2011, Clostrid ium botulinum in the post -genomic era ,
Food Microbiol. Volum 28, pag 183 -91., doi: 10.1016/j.fm.2010.03.005.
47.Pirazzini M, Rossetto O, Eleopra R, Montecucco C , 2017, Botulinum Neurotoxins: Biology,
Pharmacology, and Toxicology, Pharmacol Rev. Vol um 69(2) pag200 –235. doi:
10.1124/pr.116.012658
48.Pitschmann V., 2014, Overall View of Chemical and Biochemical Weapons.
Toxins .;6(6):1761 -1784. doi:10.3390/toxins6061761.
49.Pradhan N, Singh S, Ojha N, 2015, Facets of Nanotechnology as Seen in Food Proc essing,
Packaging, and Preservation Industry. BioMed Research International .;2015:365672.
50.Qasim SB, Zafar MS, Najeeb S,2018, Electrospinning of Chitosan -Based Solutions for Tissue
Engineering and Regenerative Medicine. International Journal of Molecula r
Sciences .;19(2):407. doi:10.3390/ijms19020407.
51.Ranita Roy , Monalisa Tiwari , Gianfranco Donelli , Vishvanath Tiwari , 2018, Strategies for
combating bacterial biofilms: A focus on anti -biofilm agents and their mechanisms of action ,
9(1): 522 –554

51
52.Rather IA, Koh WY, Paek WK, Lim J. , 2017, The Sources of Chemical Contaminants in
Food and Their Health Implications. Frontiers in Pharmacology .;8:830.
53.Regiel -Futyra A, Kus -Liśkiewicz M, Sebastian V, 2015, Development of Noncytotoxic
Chitosan –Gold Nanocomposites as Efficient Antibacterial Materials. ACS Applied Materials &
Interfaces .;7(2):1087 -1099. doi:10.1021/am508094e.
54. Rossetto O, Pirazzini M, Mon tecucco C., 2014, Botulinum neurotoxins: genetic, structural
and mechanistic insights., Nat Rev Microbiol. Volum 12(8) pag 535 -49.
55.Roy S, Singha NR.,2017, Polymeric Nanocomposite Membranes for Next Generation
Pervaporation Process: Strategies, Challen ges and Future Prospects. Membranes .;7(3):53.
doi:10.3390/membranes7030053.
56. Sadkowska -Todys M1, Kucharczyk B., 2012, Campylobacteriosis in Poland in 2010, Przegl
Epidemiol. Volum 66(2)pag 255 -8.
57.Satyendra P. Bhavsar Alan Hayton Eric J. Reiner Do nald A. Jackson, 2009, Estimating
dioxin‐like polychlorinated biphenyl toxic equivalents from total polychlorinated biphenyl
measurements in fish, Environ Toxicol Chem ., Volum 26, Pag 1622 1628
58.SEBALD M, VERON M., 1963, BASE DNA CONTENT AND CLASSIFICA TION OF
VIBRIOS , Ann Inst Pasteur (Paris) volum 105, pag 897 -910.
59.Sharma C, Dhiman R, Rokana N, Panwar H., 2017, Nanotechnology: An Untapped Resource
for Food Packaging. Frontiers in Microbiology .;8:1735. doi:10.3389/fmicb.2017.01735.
60.Shivendu Ranjan, Nandita Dasgupta, Arkadyuti Roy ChakrabortyS. Melvin Samuel
Chidambaram, Ramalingam Rishi, Shanker Ashutosh Kumar, 2014, Nanoscience and
nanotechnologies in food industries: opportunities and research trends, Journal of Nanoparticle
Resear ch, volum 16:2464
61.Singh T, Shukla S, Kumar P, Wahla V, Bajpai VK, Rather IA.,2017, Application of
Nanotechnology in Food Science: Perception and Overview. Frontiers in Microbiology .
2017;8:1501. doi:10.3389/fmicb.2017.01501.
62.Smith A.G., Gangolli S. D., 2002, Organochlorine chemicals in seafood: occurrence and
health concerns., Food Chem Toxicol., Volum 40, pag. 767 -779,

52
63.Smith TJ1, Hill KK2, Raphael BH3., 2015, Historical and current perspectives on Clostridium
botulinum diversity, Res Microbiol. , 166(4):290 -302. doi: 10.1016/j.resmic.2014.09.007
64.Taradon Luangtongkum, Byeonghwa Jeon, Jing Han, Paul Plummer, Catherine M Logue,
Qijing Zhang, 2009, Antibiotic resistance in Campylobacter: emergence, transmission and
persistence, Future Microbiol., 4(2): 189 –200. doi: 10.2217/17460913.4.2.189
65.Tennant SM, MacLennan CA, Simon R, Martin LB, Khan MI., 2016, Nontyphoidal
salmonella disease: Current status of vaccine research and development, Vaccine. Volum
34(26)pag 2907 -2910. doi: 10.1016/j.vaccin e.2016.03.072.
66.Tofan, C., Bahrim, G., Nicolau, A., Zara, M., 2002 , Microbiologie alimentară – Tehnici și
analize de laborator , Ed. AGIR, București, pagini 544
67.Tsutsumi T, Yanagi T, Nakamura M, Kono Y, Uchibe H, Iida T, Hori T, Nakagawa R,
Tobiishi K, Matsuda R, Sasaki K, Toyoda M., 2001, Update of daily intake of PCDDs, PCDFs,
and dioxin -like PCBs from food in Japan, Chemosphere, Volum 45, Issue 8, Pag. 1129 -1137,
68.Valdés A, Mellinas AC, Ramos M, Garrigós MC, Jiménez A., 2014, Natural additives and
agricultural wastes in biopolymer formulations for food packaging. Frontiers in Chemistry .;2:6.
doi:10.3389/fchem.2014.00006.
69.Winifred A. Bird, Elizabeth Grossman, 20 11, Chemical Aftermath: Contamination and
Cleanup Following the Tohoku Earthquake and Tsunami, Environ Health Perspect., volum
119(7) pag 290 –301., doi: 10.1289/ehp.119 -a290
70.XiaojiaHe, Huey -MinHwang, 2016, Nanotechnology in food science: Functionalit y,
applicability, and safety assessment, FDA , vol. 24, pag 671 -681
71.Zală Cristinel Relu, 2015, Microbiologie agricolă , Ed. Didactică și Pedagogică R.A., pag 30