Nízkoteplotná plazma (NTP) generovaná pri atmosférickom tlaku vo vzduchu sa v posledných rokoch javí ako vhodná na dekontamináciu plôch v potravinárstve, či už ide o povrch potravín, zariadení pri ich príprave alebo obalové materiály [1]. V práci sme sa zamerali na použitie nízkoteplotnej plazmy pri dekontaminácii semien obilnín, konkrétne na zistenie mechanizmu, akým dochádza k inaktivácii prirodzene sa vyskytujúcej mykoflóry obiliek, pretože počas skladovania dochádza k výraznému znehodnoteniu spôsobenému práve kontamináciou potenciálne toxinogénnymi hubami z rodov: Aspergillus, Penicillium a Cladosporium (90%), Alternaria (81%) a Fusarium (54 %) [2].
NTP generovaná pri atmosférickom tlaku pozostáva z rôznych mikrobicídnych účinných zložiek [3]. Pravdepodobne kľúčovým faktorom pri dekontaminácii plazmou je oxidačné poškodenie kyslíkovými radikálmi [4, 5, 6]. Mechanizmus deaktivácie doposiaľ tvorí niekoľko špekulácii. Vedci sa domnievajú, že by mohlo ísť o 2 mechanizmy a to elektrostatické poškodenie bunkových membrán a letálnu oxidáciu membrány alebo cytoplazmatických komponentov [7].
V práci sme sledovali vitalitu, stupeň lipoperoxidácie, morfologické poškodenie a ovplyvnenie permeability membrán modelových mikroskopických húb: Aspergillus flavus (CCM F-171), Fusarium culmorum (CCM F‑163) a Trichothecium roseum (izolát OBM FChPT). Zistili sme, že priame pôsobenie NTP generovanej pri atmosférickom tlaku vo vzduchu má na imobilizované mycélium a konídie inhibičné až letálne účinky. Výsledky experimentov tiež dokazujú oxidačné poškodenie lipidov, ktoré sme stanovili spektrofotometricky pomocou produktov reakcie s kyselinou tiobarbiturovou v kyslom prostredí vztiahnutých na množstvo proteínov v biomase. Zmeny morfológie a integrity buniek mycélia, ku ktorým došlo pôsobením plazmy, sme analyzovali fluorescenčným farbením pomocou farbičiek Hoechst 33342 a propídium jodid.
Táto práca vznikla s podporou VEGA MŠ SR a SAV pre projekt č. 1/0904/14.
[1.] MISRA. N. N. Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Borne Pathogens. Food Engineering Reviews, vol, 3, no. 3-4, 2011. s. 159-170,
[2.] TANČINOVÁ. D. – LABUDA. R. – FELŠÖCIOVÁ. S. Mykotoxická kontaminácia pšenice a slnečnice počas skladovania. Rizikové faktory potravinového reťazca, 2004,
[3.] EHLBECK. J. et al. Low temperature atmospheric pressure plasma sources for microbial decontamination. In Journal of Physics D: Applied Physics, Institute of Physics: Hybrid Open Access, vol. 44, no. 1, 2011,
[4.] GAUNT. L. F. et al. Bactericidal action of the reactive species produced by gas-discharge nonthermal plasma at atmospheric pressure: A review, In IEEE Transaction on Plasma Science, vol. 34, no. 4, 2006. s. 1257–1269,
[5.] MOREAU. S. et al. Using the flowing afterglow of a plasma to inactivate Bacillus subtilis spores: Influence of the operating conditions, Journal Applied Physics, vol. 88, no. 2, 2000. s. 1166–1174,
[6.] BIRMINGHAM. J. G. Mechanisms of bacterial spore deactivation using ambient pressure nonthermal discharges, IEEE Transaction on Plasma Science., vol. 32, no. 4, 2004. s. 1526–1531,
[7.] CABSICOL. E. – TAMARIT. J. – ROS. J. Oxidative stress in bacteria and protein damage by reactive oxygen species. International Microbiology, vol. 3, no. 1, 2000. s. 3-8.