Estudios Estructurales y Electroquímicos de un Biopolímero Producido por una Bacteria Láctica Aislada del Norte Argentino con Potencial Aplicación Como Recubrimiento Anti-Corrosivo

LOBO, RENÉ EMANUEL; JIMÉNEZ, LUIS EMANUEL; ORRILLO, PATRICIO; RIBOTTA, SUSANA; TORINO, MARÍA INÉS

Santiago de Chile

Encuentro; 1er Encuentro Virtual de Jóvenes Investigadores de AUGM: Proyectando el futuro de la investigación. Desafíos interdisciplinarios en la investigación en tiempos de pandemia y proyecciones futuras; 2020

Asociación de Universidades Grupo Montevideo

Ciertas bacterias lácticas (BL) son capaces de producir polisacáridos extracelulares constituidos de un solo tipo de azúcar, conocidos como homopolisacáridos (HoPS). Su aplicación en numerosas áreas industriales se relaciona, principalmente, por sus propiedades reológicas que permiten la formación de soluciones viscosas y estables en un amplio rango de temperaturas, pH y fuerza iónica. Recientemente, se estudiaron aplicaciones de estos biopolímeros como recubrimientos de metales que inhiben la corrosión, ya que pueden adherirse a superficies formando una película que impide el acceso de agentes oxidantes. La corrosión es un problema global que afecta la seguridad y la economía del sector industrial. Este trabajo aborda parámetros estructurales y electroquímicos asociados a la capacidad anti-corrosiva de un HoPS producido por una cepa de BL aislada de flores de maracuyá en Tucumán, Argentina. Se utilizó el biopolímero producido por la cepa W. cibaria FMy 2-21-1 en MRS-agar suplementado con 4% sacarosa (48 h a 30°C). La estructura molecular del biopolímero purificado se analizó por FT-IR, FT-Raman, SERS, y RMN (1H y 13C). Además, las interacciones moleculares en medio acuoso se realizaron por DC, WCA, SLS y DLS; y su morfología por SEM y DRX. Finalmente, su resistencia a la corrosión se realizó midiendo su potencial anódico y EIS sobre una superficie de acero de bajo contenido de carbono. W. cibaria FMy 2-21-1 produjo 4,59 gr/Kg medio de HoPS, identificado como dextrano por su congruencia en los espectros FT-IR, Raman y SERS con un patrón estándar comercial (Sigma): señales a 915 y 845 cm-1 connotan la presencia de enlaces α-1,6 y ausencia de β (ausencia de señal a 900 cm-1). Los resultados arrojados por SLS y RMN demostraron que el HoPS es lineal (no ramificado) de elevado peso molecular: 7670 kDa. El análisis de DLS reveló un índice de polidispersión inferior a 0,5 (típico de polisacáridos neutros) con un diámetro hidrodinámico de 214 nm. El espectro DC exhibió efecto Cotton positivo alrededor de 205, 215 y 270 nm, que sugiere una conformación helicoidal estable con baja interacción intramolecular en solución. Las microfotografías SEM revelan una estructura superficial entramada tipo-red, mientras que el espectro DRX refleja un ordenamiento semi-cristalino, con índice de cristalinidad de 25,6 %. El recubrimiento del biopolímero mostró ser hidrófilo en ambiente acuoso y ligeramente hidrófobo en ambientes iónicos, y que es capaz de resistir fuertemente la corrosión del acero (1300 ohm.cm2) por una disminución de su potencial de oxidación (70 %). Estos resultados evidenciaron la estructura del biopolímero como un dextrano lineal de gran tamaño molecular; que posee una estructura estratificada de baja cristalinidad y con elevado potencial anti-corrosivo, que podría brindar soluciones a múltiples inconvenientes en las industrias.