Evaluación de la resistencia a la formación de biopelículas bacterianas en pinturas con nanopartículas de ZnO obtenido del reciclado de pilas con una perspectiva sustentable

GUILLERMO P. LOPEZ; MARÍA V. GALLEGOS; LEYANET BARBERIA ROQUE; NATALIA BELLOTTI; MIGUEL A. PELUSO

Asunción

Congreso; XXV Congreso Latinoamericano de Microbiología- ALAM2021; 2021

Asociación Latinoamericana de Microbiología

El estudio de pinturas bioactivas con uno o más aditivos con actividad antimicrobiana (biocidas), resulta de gran interés. El objetivo es impedir la formación de biopelículas en ambientes interiores, especialmente hospitales y viviendas. Los agentes antibacterianos son de mucha importancia para el control higiénico y la prevención de enfermedades en los interiores edilicios. Por otro lado, las pilas alcalinas agotadas son residuos muy peligrosos para el medio ambiente y los seres vivos, debido a su composición. El ánodo de dichas pilas está compuesto por una mezcla de ZnO y Zn(OH)2 que puede ser recuperado para ser utilizado en la síntesis de nanopartículas de ZnO. En primer lugar, se recuperaron los iones Zn2+ a partir de pilas agotadas por un proceso biohidrometalúrgico. Luego en una segunda etapa se procedió a la precipitación usando Na2CO3, obteniendo un sólido denominado C-ZnO. Por otro lado, para la formulación de las pinturas los componentes seleccionados (pigmentos, aditivos y resina) de uso frecuente en la preparación de recubrimientos de base acuosa fueron obtenidos comercialmente. En tal sentido, se preparó la pintura control (PC) además de las pinturas experimentales con C-ZnO, reemplazando en peso a uno de los pigmentos extendedores (CaCO3) en relación con el total de pintura. Las concentraciones evaluadas de C-ZnO fueron de 1,5% y 2%, las cuales están dentro del rango utilizado para aditivos de pinturas de uso comercial. Finalmente, se evaluó la resistencia de las pinturas a la formación de biopelículas bacterianas. La metodología empleada se basa en la exposición de las películas de pintura en un medio líquido inoculado con las cepas bacterianas de interés. Las cepas bacterianas de colección utilizadas para dicho ensayo fueron Staphylococcus aureus (ATCC 6538) y Escherichia coli (ATCC 11229) que desde el punto de vista sanitario representan un gran problema para la salud humana. En primer lugar, se pintaron soportes de vidrio con las pinturas en estudio. Se obtuvieron los inóculos con las diferentes cepas y se mezclaron con un medio de cultivo LB hasta una concentración de 106 UFC/mL. Luego los vidrios pintados se pusieron en una placa multipocillos y fueron cubiertos por medio LB inoculado e incubadas en agitación a 30°C. Luego de 7 días las muestras fueron lavadas con solución de buffer fosfato, fijadas y deshidratadas para su observación mediante microscopía electrónica de barrido. Se observó un crecimiento activo y abundante de ambas cepas constatando la conformación de las biopelículas correspondientes en las muestras de pintura control (sin agregado de biocida). Las pinturas con C-ZnO tanto de 1,5% como de 2% presentaron resultados similares logrando prevenir el crecimiento activo de ambas bacterias y la correspondiente conformación de biopelículas. En estos recubrimientos no se observaron células bacterianas adheridas.Las dos formulaciones de pinturas con C-ZnO inhibieron el crecimiento de ambas bacterias, Staphylococcus aureus y Escherichia coli de forma importante en comparación con los controles. Los resultados muestran que es posible obtener nuevos materiales a partir de un residuo perjudicial, tanto para la salud humana como para el ambiente.