Антимикробная активность и способность подавлять образование афлатоксинов у наноэмульсий на основе экстрактов цветков тысячелистника и шафрана: перспективные экологичные консерванты пищевых продуктов

Введение: Хотя механизм действия наноэмульсий пока неясен, их применение на основе природных экстрактов в качестве антимикробных средств, подавляющих образование афлатоксинов, может быть перспективным подходом к сохранению и повышению безопасности пищевых продуктов.

Методы: В исследовании приготовили две наноэмульсии на основе природных экстрактов цветков шафрана (Crocus sativus) и тысячелистника (Achillea millefolium), используя низкоэнергетический метод с карбоксиметилцеллюлозой и гуммиарабиком. Полученные наноэмульсии охарактеризовали с помощью различных аналитических методов. Летучие компоненты определяли методом газовой хроматографии — масс-спектрометрии (ГХ-МС). В экстрактах оценивали антиоксидантную активность и содержание фенольных соединений. Также изучали антимикробную активность наноэмульсий и их способность подавлять образование афлатоксинов.

Результаты: Размер капель наноэмульсии цветков шафрана был меньше, чем наноэмульсии цветков тысячелистника: 121,64 ± 2,18 нм против 151,21 ± 1,12 нм. Значения дзета-потенциала составили −16,31 ± 2,54 мВ для наноэмульсии тысячелистника и −18,55 ± 2,31 мВ для наноэмульсии шафрана; оба препарата характеризовались высокой стабильностью и низкими значениями индекса полидисперсности (0,34–0,41). В наноэмульсии тысячелистника методом ГХ-МС выявили 51 соединение; наиболее распространёнными были гексаналь (16,25%), β-пинен (7,41%), β-мирцен (5,24%), D-лимонен (5,58%) и кариофиллен (4,38%). В наноэмульсии шафрана обнаружили 31 соединение; преобладали D-лимонен (4,89%), изофорон (12,29%), 4-оксиизофорон (8,19%) и сафраналь (44,84%). По сравнению с наноэмульсией тысячелистника наноэмульсия шафрана обладала более выраженной антибактериальной и противогрибковой активностью. В модельной жидкой среде наноэмульсия шафрана подавляла общий рост грибов на 69,64–71,90% и обеспечивала наиболее значительное снижение продукции афлатоксинов. На заражённых плодах клубники, покрытых наноэмульсиями экстрактов шафрана или тысячелистника, наблюдали выраженную антимикробную активность: рост грибов рода Aspergillus подавлялся или контролировался. На этом фоне лаг-фаза заметно удлинялась, клеточная нагрузка снижалась, а время стабильности увеличивалось.

Выводы: Полученные результаты расширяют теоретические и практические возможности применения наноэмульсий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности в качестве экологичных защитных средств от некоторых патогенных бактерий и грибов.