Microscopia electrónica en la caracterización del deterioro fúngico de construcciones edilicias con carácter patrimonial

ERASMO GÁMEZ ESPINOSA; CECILIA DEYÁ; NATALIA BELLOTTI

CABA

Encuentro; X ENCUENTRO INTERNACIONAL DE CONSERVACIÓN Y RESTAURACIÓN DEL PATRIMONIO; 2022

Asociación Internacional para la protección del patrimonio cultural

El biodeterioro es el conjunto de cambios indeseables en la integridad de los materiales debido a la actividad vital de los organismos1. La vida útil de los materiales estructurales presentes en construcciones edilicias con carácter patrimonial (ej. Catedrales) puede verse comprometida debido a la presencia de algas, líquenes, hongos filamentosos, plantas y animales. Dentro de los microorganismos, los hongos son considerados altamente deteriorantes debido a su biología. El deterioro fúngico causa pérdidas económicas debido a los procesos de restauración. Por ejemplo, hace 10 años se afirmó que la pérdida mundial anual de materiales no alimentarios debido al ataque de hongos es de 40.000 millones de dólares2. Además, los materiales con signos de biodeterioro pueden ser una fuente potencial de hongos patógenos que afecten la salud humana3. En la actualidad se llevan a cabo numerosos estudios enfocados en la conservación preventiva e interventiva del patrimonio cultural. Entre estos estudios deben incluirse técnicas de microscopía electrónica para poder dilucidar las estructuras fúngicas involucradas en el deterioro de materiales. Además, para el control del deterioro fúngico resulta prometedor el uso de recubrimientos con nanoaditivos antimicrobianos obtenidos por síntesis verde. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue caracterizar el deterioro fúngico de construcciones edilicias con carácter patrimonial mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Aspergillus niger MN371276, Penicillium commune MN371392, Cladosporium sphaerospermum MN371394 y Lasiodiplodia theobromae MN371283 fueron aisladas de la fachada de la Catedral de La Plata y seleccionadas para este estudio por sus atributos biodeteriantes4. Se utilizó tecnología sol-gel en la preparación del recubrimiento, empleando como precursor el 3-aminopropiltrietoxisilano (AMEO). Como biocida se emplearon nanopartículas de plata (AgNPs) con actividad antifúngica obtenidas a partir del tanino de Caesalpinia spinosa. Sobre ladrillos comerciales sin recubrir (control), ladrillos recubiertos con AMEO y con AMEO + AgNPs fueron inoculadas soluciones de esporas. Las placas de Petri fueron incubadas por 30 días a 28°C. Posteriormente las muestras fueron preparadas para la observación mediante SEM en un equipo Philips FEI Quanta 200 y la condición de trabajo fue de alto vacío (10-6 torr). En primer lugar, para fijar las estructuras fúngicas las muestras fueron sumergidas en una solución de glutaraldehído al 2,5 % en Buffer fosfato salino (PBS). En la preparación del PBS, por cada litro de AD se añadieron 8g de NaCl, 0,14 g de KH2PO4 y 0,9 g de K2HPO4. Posteriormente, para la deshidratación de las muestras, estas fueron embebidas, sucesivamente, en soluciones de etanol al 20, 50, 70, 90 y 100% durante 30 min en cada solución. No fue necesario aplicar el secado por el método del punto crítico. Finalmente se aplicó metalizado con oro5. Además, fueron caracterizadas mediante espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDS). En las microfotografías de la muestra control se observaron abundantes fialoconidios libres o asociados a conidióforos de A. niger y P. commune. En el caso de C. sphaerospermum y L. theobromae se observó micelio somático y reproductivo. Por otra parte, cuando el ladrillo está cubierto con AMEO se observan parcialmente estas estructuras. En las muestras con AMEO + AgNPs, donde hubo escaso crecimiento, se observaron hifas colapsadas y modificación en la forma de las ornamentaciones de los conidios. En las muestras inoculadas con P. commune se observaron abundantes fialoconidios con ornamentaciones junto a formaciones de morfología acicular. En tal sentido, en el mapeo se muestra la distribución del calcio sobre la muestra y la presencia de calcio y oxígeno se confirma en el espectro EDS realizado sobre las formaciones estudiadas. En este espectro se observan intensos picos de oxígeno y calcio a los 0,5 y 3,7 keV, respectivamente. Estos resultados y el hecho de que se han reportado estructuras de morfología similar en el estudio sobre el rol de los hongos en la biomineralización de la calcita señalan que las formaciones observadas serían de oxalato de calcio. Por lo tanto, SEM y EDS permitieron caracterizar cepas fúngicas involucradas en el deterioro de fachadas. Se sugiere el uso de estas técnicas en estudio de gestión sobre conservación/restauración edilicia con carácter patrimonial. Referencias1. Hueck H. Mater und Org. 1965;1:5–34.2. Allsopp D. Q Mag Soc Gen Microbiol. 2011;38:150–153.3. de Hoog G, J G, J G, et al. The Atlas of Clinical Fungi. 4th ed. Hilversum, The Netherlands: Foundation Atlas of Clinical Fungi; 2020.4. Gámez-Espinosa E, Bellotti N, Deyá C, Cabello M. J Build Eng. 2020;32:101738. 5. Simões MF, Santos C, Lima N. Microsc Microanal. 2013;19:1151–1158.