Objavljen rad iz kategorije M21:Plants Food for Human Nutrition

Antiviral Effects of Pomegranate Peel Extracts on Human Norovirus in Food Models and Simulated Gastrointestinal Fluids

Ivana Živković (a), Katarina Šavikin (b), Jelena Živković (b), Gordana Zdunić (b), Teodora Janković (b), Dejan Lazić (c) and Dragoslava Radin (d)

a - Institute for Vegetable Crops, 71 Karadjordjeva Street, Smederevska Palanka, Serbia

b - Institute for Medicinal Plants Research “Dr Josif Pančić,” 1 Tadeuša Košćuška Street, 11000 Belgrade, Serbia

c - East Diagnostics, 32 Golsvordijeva Street, 11000 Belgrade, Serbia

d - University of Belgrade – Faculty of Agriculture, Institute for Food Technology and Biochemistry, 6 Nemanjina Street, 11080 Belgrade, Serbia

*Corresponding author: ivanazivkovic25@gmail.com

Humani norovirusi predstavljaju ozbiljan problem širom sveta zbog niske infektivne doze (do 100 čestica). Značajan doprinos ovih istraživanja zasniva se na ispitivanju prirodnih antivirusnih komponenti na redukciju čestica humanih norovirusa, a ne njegovih surogata. Perzistentni dug vremenski period u spoljašnjoj sredini i rezistetni na većinu dezinfekciona sredstva.

Prema podacima Evropske Agencije za bezbednost hrane norovirusi se ubrajaju u najznačajnije alimentarne patogene (EFSA, 2018). Srbija je jedna koju Evropski sistem brzog upozorenja za hranu i hranu za životinje (The European Union Rapid Alert system for Food and Feed, EU RASFF) često citira kao zemlju sa učestalnim kontaminacijama maline (Papapanagiotou, 2017). Na osnovu dosadašnjih podataka, uočila se potreba za alternativnim prirodnim antimikrobnim sredstvom koje će imati redukcionu moć, ali bez štetnog uticaja na zdravlje ljudi.

Na osnovu analize i testiranja 11 biljnih ekstrakta za dalji rad odabran je ekstrakt kore nara. Ekstrakt kore pokazao je ozbiljnu redukciju u in vitro uslovima. Antivirusna aktivnost ektrakta kore nara testirana je u simuliranim gastrointestinalnim uslovima i modelu hrane (mleku), pri čemu nije izgubio antivirusnu moć i uspešno je redukovao viruse. Potencijal primene ekstrakta kore nara testiran je na modelima svežeg povrća (paradajz i mladi luk). Redukcija humanog norovirusa na površinama svežeg povrća je postignuta primenom prirodnog antimikrobnog sredstva. Istraživanja su ukazala na bolju redukciju ukoliko se ekstraktom kore nara preventivno tretiraju površine svežeg povrća, pri čemu nema štetnog uticaja.

Detekcija humanih norovirusa iz kliničkih uzorka, rastvora i hrane vršena je najsavremenijom metodom lačane reakcije polimerizacije kojoj predhodi reverzna transkripcija (RT-qPCR). RT-qPCR je zlatni standard u dijagnostičkim laboratorijama. Ovim se može zaključiti da dobijeni rezultati ukazuju na mogućnost preventivne primene ovog ekstrakta kao prirodnog antimikrobnog sredstva.

Abstract: Human noroviruses (HuNoV) are the dominant cause of viral gastroenteritis in all age groups worldwide. In this study, we investigated the effects of pomegranate peel extract (PPE) on the reduction of HuNoV in different food models, on surfaces of fresh produce (green onion and cherry tomato), in low-fat milk, and simulated gastrointestinal fluids. The antiviral efficacy of PPE against HuNoV was evaluated by quantifying the number of residual virus genomes using a quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR) assay. Pomegranate peel, considered as a waste product of industrial processing, is known for beneficial health effects and broad antimicrobial activity due to the high content of phenolic compounds and tannins. PPE showed significant antiviral properties against HuNoV both in phosphate-buffered saline (PBS) and simulated gastric fluid. The reduction of HuNoV by pomegranate juice was lower than with PPE, which could be attributed to the lower content of antimicrobial compounds. A pretreatment of cherry tomato and green onion surfaces with PPE significantly reduced the amount of HuNoV particles that adhered to those surfaces during subsequent virus suspension treatment. A detrimental effect of PPE on HuNoV structure was confirmed by transmission electron microscopy. Our results indicate that PPE is a natural antiviral agent effective against food-borne noroviruses.