Ilgą laiką polimerinės pakuotės puikiai tenkino žmogaus reikmes. Bet kuomet kai šių patogių pakuočių vartojimas pasaulyje išaugo iki 200 mln. tonų per metus, ėmė kilti rimtų aplinkosaugos problemų (palyginimui – JAV pakavimo medžiagų pramonė pagal gamybos apimtis jau pralenkė automobilių gamybos pramonę). Ir tik dėl vienos jų savybės – neskaidumo, kuris drastiškai griauna visuotinę gamtos pusiausvyrą: statyti–ardyti. Turbūt neįmanoma visiškai pakeisti sintetinių polimerų alternatyviomis aplinkai draugiškomis skaidžiomis medžiagomis, tačiau tam tikrais atvejais, ypač maisto pramonės sektoriuje (maisto pakuotės sudaro 50 proc. visų pakuočių), ateitis priklauso skaidžioms biopolimerinėms pakuotėms. Ir ne tik.
Pasaulyje imta domėtis galimybe greitai gendančius maisto produktus apvilkti valgomais ir skaidžiais antibakteriniais nanodangalais, kurie suformuotų fizinį barjerą aplinkoje esantiems patogeniniams ir kenksmingiems mikroorganizmams bei pailgintų produktų vartojimo trukmę. Tai teisingas žingsnis norint išvengti globalios aplinkos taršos neskaidžiomis medžiagomis.
Braškės – ne tik viena populiariausių, bet ir ypač vertinga uoga. Pagal antioksidantų kiekį braškės patenka į pirmą visų galimų pasaulio vaisių dešimtuką. Tai kuo puikiausiai iliustruoja pasaulinės braškių produkcijos kiekis, kuris artėja prie 5 milijonų tonų per metus. Deja, apie 20–50 proc. šios produkcijos, atsižvelgiant į šalies ekonominio išsivystymo lygį, nepasiekia mūsų stalo, nes ją „suvartoja“ kenksmingi mikroorganizmai. Siekiant sumažinti tokius didžiulius nuostolius, braškės vegetacijos metu mažiausiai tris kartus purškiamos fungicidais. Apskaičiuota, kad kasmet pasaulyje sunaudojama apie 4,6 mln. tonų pesticidų (beveik tiek pat, kiek išauginama braškių) ir tik 1 proc. viso šio kiekio tarnauja pagal paskirtį, tuo tarpu likę 99 proc. patenka į aplinką ir nusėda dirvoje, vandenyje, o galiausiai pasiekia beveik kiekvieną gyvą organizmą. Dėl to 70 proc. išaugintų braškių randami neleistini fungicidų kiekiai. Pasaulinės sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, kasmet pesticidais apsinuodija apie 1 mln. gyventojų. Tai itin agresyvios cheminės medžiagos, pažeidžiančios daugelį organų, ardančios hormoninę, nervų, reprodukcinę, virškinimo sistemas, didinančios vėžio ir apsigimimų riziką.
Ir ne tik tai. Vaisiai ir daržovės yra pagrindiniai maisto patogenų pernašos vektoriai. Maisto ir vaistų administracijos (JAV) atliktais vertinimais, 1 iš 143 braškių yra užkrėsta Salmonella enterica bakterijomis. 2012 m. Vokietijoje norovirusinė žarnyno infekcija išplito per Kinijoje išaugintas šaldytas braškes ir sutrikdė apie 11 tūkst. vaikų sveikatą.
Pasaulyje daug dirbama tobulinant mikrobiologinio braškių užkrėstumo kontrolės technologijas, nes jos ne tik pailgintų uogų vartojimo trukmę ir duotų milžinišką ekonominį efektą, bet ir apsaugotų vartotoją nuo per maistą plintančių infekcinių ligų.
Vilniaus universiteto Taikomųjų mokslų institute kuriamos fotoaktyvios nanoplėvelės, kuriomis „apsiausta“ braškė lėčiau vysta, mažiau genda ir puikiai išsaugo savo prekinę išvaizdą.
Šių nanoplėvelių pagrindą sudaro chitozanas – gamtinis aminopolisacharidinis polimeras, išskiriamas iš chitino, kuris pagal paplitimą gamtoje užima antrą vietą po celiuliozės. Kelios svarbiausios jo savybės – maisto papildo statusas, antimikrobinis aktyvumas, efektyvi biodegradacija ir gebėjimas formuoti nanoplėvelę. Šios savybės leidžia chitozaną plačiai panaudoti – pradedant farmacijos ir chemijos pramone, baigiant maisto technologijomis.
Antrasis, arba aktyvusis, tokio nanoapsiausto veikimo principas yra ryškus jo antibakterinis poveikis. Tai pasiekiama įterpus fotoaktyvią medžiagą chlorofiliną (natūralus maisto priedas, kurio koncentracija maiste pagal ES reglamentus neribojama) į chitozano polimerinį tinklą. Taip lėtai veikiantis chitozano antibakterinis poveikis kartu su greitai veikiančiu antibakteriniu chlorofilino poveikiu matomoje šviesoje sukuria itin ryškų ir stiprų sinerginį efektą, prieš kurį neatsilaiko nei Gram (+), nei Gram (-) patogeninės bakterijos ar kenksmingi mikromicetai, gausiai aptinkami braškių paviršiuje.
Taigi fotoaktyvūs chlorofilino-chitozano nanoapsiaustai ne tik sudaro apsauginį barjerą aplinkoje esantiems kenksmingiems mikroorganizmams, bet ir naikina uogos paviršiuje reziduojančius mikroorganizmus. Taip smarkiai pailginama uogų vartojimo trukmė ir ilgiau išsaugomas nepakitęs vitaminų, antioksidantų, antocianinų ir fenolių kiekis (3 pav.). Elektroninio paramagnetinio rezonanso tyrimai patvirtino, kad ši technologija negeneruoja jokių ilgai egzistuojančių ir uogų mitybinę vertę mažinančių laisvųjų radikalų. Taigi, mokslininkai viliasi, kad žmogui ir aplinkai kenksmingi pesticidai turės tvarią alternatyvą.
