Nieuwe spray gebruikt miljarden kleine soldaten om voedsel te desinfecteren

Van snijsla tot diepgevroren falafel, de terugroeplijst van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) wordt elk jaar gevuld met items die besmet zijn met Escherichia coli (E. coli) die meerdere door voedsel overgedragen ziekten veroorzaken. E. coli is de bacteriële boosdoener erachter een geschatte 265,000 jaarlijkse infecties in de Verenigde Staten, volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Nu biedt een spray die onderzoekers beschrijven als miljarden kleine soldaten een nieuwe manier om voedsel te desinfecteren en uitbraken te verminderen.

Aan de McMaster University ontwikkelden professor Zeinab Hosseinidoust, professor Tohid Didar en afgestudeerde student Lei Tian een manier om door voedsel overgedragen ziekten te bestrijden door bacteriofagen te gebruiken. Een bacteriofaag, ook wel faag genoemd, is een type virus dat geen menselijke cellen kan infecteren. De naam bacteriofaag onthult echter zijn nuttige doel: het is een bacterie-eter die bacteriën kan infecteren en vernietigen.

In hun krant, gepubliceerd in Nature Communications, beschrijven de onderzoekers het koppelen van de bacteriofagen aan elkaar om microscopisch kleine bolletjes te maken, waarbij elke bolletje ongeveer 20 micron in diameter is. Ter vergelijking: een mensenhaar heeft een diameter van ongeveer 70 micron. Alles bij elkaar koppelden ze een half miljoen bacteriofagen om elke kraal te maken en construeerden ze een gemeenschap van 13 miljard bacteriofagen.

Eenmaal geassembleerd, werden de sterk georganiseerde bacteriofagen op snijsla en biefstukken gespoten die besmet waren met E. coli O157:H7, een bacteriestam die ernstige darminfecties en infecteert vaak sla en vlees. Daarna ging het leger van piepkleine bacteriofaagsoldaten aan het werk.

De onderzoekers rapporteerden de resultaten door de log-reducties te delen, die laten zien hoe effectief de spray was in het doden van de bacteriën. De bacteriofaagspray verminderde de E. coli O157:H7 met 6 logs of 99.9999%.

De bacteriofaagspray is niet alleen zeer effectief, maar kan ook veilig op voedsel worden gebruikt en verandert de smaak, textuur of kwaliteit van het voedsel niet. Bovendien zijn bacteriofagen specifiek en beschadigen ze alleen de doelbacteriën, terwijl ze de nuttige bacteriën met rust laten.

Antimicrobiële resistentie neemt toe, maar desinfectiemiddelen voor bacteriofagen zijn veelbelovend en de mogelijkheid om de leemten op te vullen die ineffectieve antibiotica creëren. Het is belangrijk om in acht te nemen dat sinds 1958 de FDA heeft bacteriofagen en hun derivaten erkend als GRAS (algemeen erkend als veilig). Bacteriofagen worden al gebruikt in producten variërend van diervoeding tot petfood.

De onderzoekers zien veel mogelijke toepassingen voor een bacteriofaagspray. Ten eerste kan het worden aangepast om andere soorten bacteriën te vernietigen, waaronder Salmonella en Listeria, die vaak voedsel besmetten. Ten tweede kan het worden gebruikt in commerciële toepassingen voor het oogsten, verwerken en verpakken van voedsel. Ten derde kunnen supermarkten naast water ook producten in de winkelrekken met bacteriofagen besproeien. Ten vierde kunnen bacteriofagen worden toegevoegd aan huishoudelijke desinfecterende producten die alles kunnen ontsmetten, van verse sla tot fruit.

Het vinden van nieuwe manieren om voedsel te ontsmetten is essentieel om ziekten te voorkomen. Dat schat de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). 600 miljoen mensen ziek worden na het eten van besmet voedsel, en elk jaar sterven 420,000 mensen. Kinderen onder de vijf jaar zijn verantwoordelijk voor bijna een derde van alle ziekten, met 125,000 sterfgevallen per jaar. Bacteriofagen hebben het potentieel om wereldwijde door voedsel overgedragen ziekten te verminderen en levens te redden.