Encapsulación de biocidas naturales para prevención de crecimiento de biofilms

GARCÍA FERNÁNDEZ, M L; SALUSTRO, D; LEVY, I. K.; MURGIDA, D; NEGRI, R.M.; SALEH MEDINA, L.M.

Workshop; Frontiers in Nanobiotechnology III; 2022

El crecimiento de biofilms sobre distintas superficies expuestas a condiciones desfavorables es un gran problema para industrias como la marítima y de petróleo y gas, que genera pérdidas económicas de magnitud. Una de las estrategias para controlar la formación de los mismos es mediante el agregado de sustancias denominadas biocidas que limitan el crecimiento del biofilms. Se disolvieron polivinilalcohol (PVA), ácido cítrico y agua o extracto de cáscaras de limón. La mezcla se batió formando una espuma que fue posteriormente liofilizada. A continuación, se realizó una infiltración en vacío del material obtenido con polidimetilsiloxano (PDMS), mezclando el polímero base, entrecruzante (Sylgard 184) y hexano durante 4 hs. Se dejó curar a 60 °C durante otras 4 hs. Las muestras se caracterizaron por FTIR, Raman, TGA, ángulo de contacto e isotermas de adsorción-desorción de N2. Se realizaron ensayos de prevención, colocando los materiales (0,5 x 0,5 x 0,1 cm) en 1 ml de solución de medio LB y con inóculo.Mediante FTIR y TGA se pudo determinar la presencia y cuantificación del recubrimiento de PDMS, el cual las hace estables frente al agua. La incorporación del extracto de cáscaras de limón se observa mediante simple observación visual debido a su coloración amarilla y su cinética de liberación se estudia en agua y se analiza en función de la concentración de ácido cítrico y PDMS. Los ensayos de prevención de crecimiento muestran una clara disminución de las señales de biofilm (detectadas mediante espectroscopía Raman) sobre las esponjas que contiene el biocida natural como así una disminución de la absorbancia a 600 nm, asociada al crecimiento de bacterias plantónicas.El extracto de limón encapsulado en matrices de PVA-PDMS tiene acción biocida, disminuyendo la concentración de bacterias plantónicas en el medio y limita el crecimiento de biofilm en su superficie. El extracto se libera casi en su totalidad a las 24 hs y depende de la cantidad de PDMS incorporado. Las esponjas son capaces de retener tanto agua como aceite de girasol luego de dejarlas en contacto durante 1 día, si bien el porcentaje de absorción para ambos líquidos disminuye cuando la esponja es preparada con extracto. De esta forma, su aplicación como soporte de biocida puede darse tanto en ambientes acuosos como oleofílicos.