Valutazione delle proprietà antibatteriche di nanoaparticelle di carbonio per lo sviluppo di un packaging alimentare attivo

Il packaging alimentare attivo è una tipologia di imballaggio che, agendo direttamente sul prodotto, ne preserva le caratteristiche organolettiche e previene contaminazioni microbiologiche. L’attenzione della scienza si rivolge soprattutto allo sviluppo di materiali che siano biodegradabili e/o compostabili, e verso molecole e agenti antimicrobici che possano fungere da componente attiva del packaging. I composti antibatterici per eccellenza sono gli antibiotici, ma il loro vasto utilizzo ha portato all’aumentata resistenza da parte dei batteri, pertanto persiste la necessità di trovare metodi alternativi. È noto che i nanomateriali a base di carbonio abbiano proprietà antibatteriche e antiossidanti, come i nanotubi di carbonio (CNTs), fullerene, ossido di grafene (GO), nanoparticelle di carbonio (CNPs). In questo lavoro di tesi vengono adoperate CNPs nate da un processo di green chemistry, ovvero la carbonizzazione idrotermale (HTC), la quale ha il vantaggio di sfruttare come materia prima il glucosio, molecola altamente biodisponibile. Lo scopo degli esperimenti eseguiti è stato quello di valutare l’attività antibatterica di quattro diverse tipologie di CNP (non modificate e caricate con Ag+, Cu2+, Zn2+) andando ad individuare la MIC (minima concentrazione inibitoria) e la MBC (minima concentrazione battericida) capaci di inibire la crescita batterica di Staphylococcus aureus (Gram positivo) ed Escherichia coli (Gram negativo). Le CNP nell’intervallo di concentrazioni testate (30-300 µg/ml) hanno dimostrato di influenzare in qualche modo la crescita dello S. aureus, causando un calo della vitalità batterica dopo le 24 ora di incubazione, mentre E. coli non sembra risentire della loro presenza. Sarebbe utile investigare ulteriormente l’interazione fra questi nanomateriali e i batteri, e capire se avvengano delle modificazioni a livello superficiale, e valutare un potenziale effetto fototermico delle CNPs non modificate e caricate. Interessante sarebbe in ogni caso valutare investigare concentrazioni più alte di CNPs, e valutare la stabilità di questi nanomateriali nel tempo, misurando anche l’eventuale rilascio degli ioni metallici.