Antimicrobial Biodegradable Polymer Through Additivation With Zinc Based Compounds

Abstract

publicado na web em 01/02/2018 ANTIMICROBIAL BIODEGRADABLE POLYMER THROUGH ADDITIVATION WITH ZINC BASED COMPOUNDS. Antimicrobial packaging is a promising type of active packaging, which has an antimicrobial agent incorporated into the polymer matrix, capable to eliminate or inhibit deteriorating and/or pathogenic microorganisms. The zinc compounds are antimicrobial agents commonly used to confer this feature. The objective of this work was to evaluate the antimicrobial activity of biodegradable Ecoflex ® films with 1% and 2% (w/w) zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) and 1% and 2% (w/w) glass microparticles doped with ionic zinc (Zn MCs), against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The sample's biodegradation in soil also were studied. Microbiological results showed that biodegradable polymeric films obtained were effective to inhibit and/or kill S. aureus and E. coli at the initial concentration of 10 4 CFU.mL -1 after 24 h of contact. When evaluated the biodegradation of the polymers containing the additives, the results showed that the addition of zinc compounds to the biodegradable polymer did not affect its biodegradability characteristic. The antimicrobial biodegradable films developed have potential application to the food packaging industry.Keywords: biodegradable polymers; Ecoflex ® ; zinc compounds; antimicrobial activity; biodegradation. INTRODUÇÃOA necessidade de prolongar a vida útil dos alimentos demanda pesquisas e inovações que ofereçam soluções no segmento de embalagens, por isso essa temática apresenta um significativo crescimento e relevância. Tendências atuais sugerem o desenvolvimento de embalagens funcionais contendo agentes antimicrobianos capazes de inibir ou até mesmo causar a morte de microrganismos deteriorantes e/ou patogênicos e embalagens ambientalmente favoráveis às quais possuem um baixo nível de impacto ambiental. 1 O controle dos agentes deteriorantes e/ou patogênicos torna-se indispensável, garantindo que alimentos de qualidade cheguem aos consumidores finais. Assim, o emprego de embalagens antimicrobianas, as chamadas embalagens ativas, apresenta-se como uma alternativa interessante no que diz respeito à preservação dos alimentos. Estas embalagens ativas contribuem para o retardo do processo de deterioração, aumentando a vida útil dos alimentos acondicionados, proporcionando a manutenção da qualidade e segurança alimentar. 2-5O uso de micropartículas e nanopartículas antimicrobianas tem se mostrado uma alterativa promissora no controle da contaminação de alimentos ocasionada por bactérias e fungos patogênicos. Este controle é de grande interesse para a saúde pública e para mitigar grandes prejuízos econômicos devido ao descarte prematuro dos alimentos contaminados por estes microrganismos nocivos à saúde humana e animal. 4,6 Deste modo, recomenda-se a incorporação de agentes antimicrobianos à diferentes matrizes poliméricas empregadas na fabricação de embalagens de alimentos, de modo a inibir ou até mesmo matar os microrganismos presentes em alimentos e demais superfície...

Development of Active Packaging Based on Agar-Agar Incorporated with Bacteriocin of Lactobacillus sakei

“…Abdollahzadeh, Hosseini, and Fooladi [ 30 ] obtained an inhibition halo of 11 mm against Staphylococcus aureus when using 100 UA of nisin nanoparticles in agar films and 11 mm when using 5 mg of ZnO in agar films. Capelezzo et al [ 31 ] obtained a 99.9% reduction of Staphylococcus aureus colonies when using polymeric films plus zinc oxide nanoparticles.…”

Biodegradable Antimicrobial Films for Food Packaging: Effect of Antimicrobials on Degradation

“…The soil burial test showed that the addition of nano-SiO 2 did not have a significant influence on biodegradability of the films. Capelezzo et al [107] evaluated the biodegradation in soil of Ecoflex ® polymers with zinc oxide nanoparticles (1 and 2% w/w), as an antimicrobial. The addition of zinc compounds to the biodegradable polymer did not affect its behavior biodegradation.…”

Avaliação da atividade antimicrobiana de ração para frango aditivada de nanopartículas de óxido de zinco

“…Dentre os óxidos metálicos, compostos a base de zinco tem se mostrado eficientes quando usados como agentes antimicrobianos (Kirschner, et al, 2017;Capelezzo, et al, 2018). O zinco é um oligoelemento vital e benéfico aos seres humanos por ser um micronutriente metabolizado pelo corpo humano e embora encontrado em pequenas quantidades, desempenha uma variedade de funções em relação ao sistema imune, a divisão celular, fertilidade, manutenção e crescimento corporal (Balasubramanian, et al, 2015).…”

“…O óxido de zinco (ZnO) é considerado um material atóxico e altamente seguro e é um dos compostos listados pela FDA (Food and Drug Administration) como GRAS (Generally recognized as safe) (Doumbia, et al, 2015;FDA, 2014), e graças as suas excelentes propriedades, como a antimicrobiana e antifúngica, é amplamente empregado nos mais diversos segmentos (Emamifar & Mohammadizadeh, 2015;Beigmohammadi, et al, 2016;Esmailzadeh, et al, 2016), entre eles no setor de embalagens (Sung, et al, 2013;Capelezzo, et al, 2018), preservação de alimentos (Espitia, et al, 2012) e para aplicações na área médica (Mirza, et al, 2015;Thaya, et al, 2016;Xiang, et al, 2017;Khezerlou, et al, 2018).…”