Ежегодно около 600 миллионов человек заболевают из-за употребления в пищу зараженных продуктов. Виновниками часто становятся кишечная палочка (Escherichia coli) и бактерии рода Salmonella, которые интенсивно размножаются в недостаточно термически обработанных или в неправильно хранимых продуктах. Тяжесть инфекции зависит от многих факторов — вирулентности конкретного штамма, количества попавших в ЖКТ микробов, иммунитета и возраста пациента. Сальмонеллез без должного лечения нередко заканчивается летальным исходом. Но эти риски могут уйти в прошлое благодаря изобретению микроигл, которые впрыскивают в пищу вирусы, убивающие бактерии.
В настоящее время производители продуктов питания в значительной степени полагаются на антибиотики для борьбы с загрязнением в процессе производства. Но такая практика способствует формированию у бактерий устойчивости к антибиотикам. В результате появляются супербактерии, которых не берет ни один препарат. Из-за этой серьезной проблемы медицинские работники повсеместно призывают пищевые компании по возможности сократить использование антибиотиков.
Один из альтернативных подходов заключается в распылении бактериофагов на поверхности готовые к употреблению блюда, овощей и фруктов. Бактериофаги (или просто фаги) — это распространенные в природе вирусы, которые безвредны для человека, но при этом избирательно уничтожают патогенные бактерии. Но такие спреи уничтожают микробов только на поверхности продуктов. Однако они могут находиться глубоко внутри, куда фаги не добираются.
Чтобы решить эту проблему, группа ученых из Университета Макмастера в Канаде разработала крошечные неинвазивные пластыри. Эти пластыри оснащены множеством микроскопических безопасных для пищевых продуктов игл, содержащих бактериофаги. Пластырь ненадолго прикладывают к пищевому продукту, чтобы иглы проникли через его поверхность и доставили фагов. Попав внутрь, эти полезные вирусы находят и уничтожают бактерии, где бы они ни прятались.
В ходе испытаний на сырой говяжьей вырезке и вареных куриных тушках, зараженных кишечной палочкой, пластыри с микроиглами уничтожили 99,9 % бактерий, что полностью соответствует действующим стандартам безопасности пищевых продуктов. Команда загрузила в пластыри коктейль из различных фагов для борьбы с кишечной палочкой и сальмонеллой, что позволило сократить количество бактерий на 96,5 % и 99,4 % соответственно.
Наша платформа с микроиглами, нагруженными бактериофагами, позволяет целенаправленно и с минимальными нарушениями обеззараживать пищевые продукты, преодолевая ключевые препятствия, с которыми сталкиваются традиционные методы доставки фагов.
Авторы планируют провести дополнительные испытания на нескольких загрязняющих веществах одновременно, а также воздействовать на бактерии, вызывающие порчу продуктов, чтобы продлить срок их хранения. Наконец, как и в случае с любой другой технологией обеспечения безопасности пищевых продуктов, пластыри должны будут пройти независимые регулярные проверки. Если эти этапы пройдут успешно, пластыри с микроиглами можно будет использовать на линиях по производству продуктов питания и добавлять в упаковку для потребителей.
Недавно в России обнаружили фагов, которые являются естественными врагами микроба Klebsiella pneumoniae — возбудителей смертельной внутрибольничной инфекции.
