Inactivación fotocatalítica de esporos de Bacillus subtilis empleando TiO2 inmovilizado sobre anillos de vidrio

VISUARA, M.E.; SATUF, M.L.; ALFANO, O.M.; ZACARIAS, S.M.

Buenos Aires

Congreso; Congreso Argentina y Ambiente 2015; 2015

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

La contaminación del aire en ambientes interiores por microorganismos patógenos representa un grave problema en las sociedades modernas. La fotocatálisis heterogénea, que utiliza radiación UV-A y un catalizador (principalmente TiO2), constituye una alternativa para inactivar los microorganismos del aire. En este trabajo, se estudió la velocidad de inactivación de esporos de Bacillus subtilis sobre anillos de vidrio recubiertos con TiO2 e iluminados con lámparas de radiación UV-A. Este tipo de anillos puede emplearse como relleno de un reactor fotocatalítico para la purificación del aire.Los anillos (0,5 cm diám×1 cm largo) se recubrieron con 3 capas de TiO2 P-25 (Evonik) mediante la técnica de dip-coating1. A continuación, 10 µL de una suspensión de esporos de B. subtilis se esparcieron sobre la superficie externa de cada anillo, los cuales se secaron a temp. ambiente, y a continuación se expusieron a radiación UV-A durante diferentes periodos de tiempos (2, 4, y 6 h). Luego, los anillos se sumergieron en 10 mL de una solución de extracción, se agitaron en vortex por 5 min y se sonicaron por 15 min. Seguidamente, se realizó el recuento en placa por vertido, utilizando Agar Nutritivo (Merck Chemicals), incubando 48 h a 30 °C, para poder contar las unidades formadoras de colonia. Los resultados experimentales se ajustaron mediante una ecuación cinética exponencial decreciente de primer orden: , donde N es la concentración de esporos viables, N0 es la concentración inicial de esporos, t es el tiempo de irradiación, y k es la constante aparente de inactivación. La masa de TiO2 por unidad de área depositada sobre los anillos se determinó por diferencia de pesada (0,86 mg/cm2). El espesor del recubrimiento se determinó a través de imágenes de microscopia electrónica de barrido (0,646 µm).Se obtuvo una disminución apreciable de la concentración de esporos durante el ensayo de inactivación fotocatalítica, en el cual se observó un buen ajuste entre los datos experimentales y la ecuación cinética utilizada. El valor obtenido de la constante de inactivación de primer orden fue de 0,14 h-1. Cabe aclarar que la viabilidad de los esporos depositados sobre anillos de vidrio sin catalizador no mostró cambios en ausencia y presencia de radiación UV-A, descartando la posibilidad de inactivación fotoquímica de los esporos bajo las condiciones de trabajo utilizadas. Tampoco se detectó inactivación cuando las muestras de esporos estuvieron en contacto con los anillos recubiertos de TiO2 en ausencia de radiación UV, descartando así la acción bactericida del TiO2 sobre los esporos cuando las muestras no son irradiadas.