Evaluación de la actividad antifúngica de una sal de amonio cuaternario microencapsulada para pinturas de interior

Abstract

The formation of complex communities of microorganisms, named biofilms, on different materials alters its surface characteristics changing its appearance and, also, facilitating its deterioration. Among the microorganisms that colonize painted walls, fungi are considered the most deleterious and more abundant in biofilms. These microorganisms release into the environment highly degrading products like organic acids, enzymes, etc., and also cause the materials breakdown by the direct action of the mycelium growth. Furthermore, microorganisms contribute to the formation of bioaerosol witch partially or fully spread in the air affecting human health. Paints incorporate antimicrobial active agents (biocides) in low concentrations to prevent the microorganisms proliferation inside urban buildings. Currently, the development of new paints formulations seeks to replace traditional biocides (organochlorine and organometallic) for some low environmental impact compounds. In this sense, the objective of this study was to evaluate the antifungal activity of a quaternary ammonium salt, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) free and encapsulated to be incorporated into an antimicrobial paint. Microencapsulation of CTAB was made to optimize its incorporation into waterborne paint, since the salt has a high solubility in water. Microparticles of CaCO3 were synthesized by coprecipitation and were coated with chitosan and loaded with CTAB. The obtained particles were characterized by FTIR and SEM. The CTAB was quantified by UV spectroscopy. The antifungal activity of free and encapsulated CTAB were assessed by growth inhibition tests with two filamentous fungi (Chaetomium globosum and Alternaria alternata) previously isolated from biodeteriorated paints films. According to this study, the microencapsulation of CTAB can be considered as a potential biocide agent for incorporation into antimicrobial waterborne paints.

La constitución de complejas comunidades de microorganismos, llamadas biopelículas, altera las características superficiales de los materiales cambiando su aspecto externo pero, también, facilitan su deterioro en forma más profunda. Entre los microorganismos que colonizan las paredes pintadas, los hongos son considerados los más deteriorantes y los más abundantes en las biopelículas. Estos microorganismos liberan al entorno productos altamente degradantes como ácidos orgánicos, enzimas y también provocan la ruptura de los materiales por la acción directa del crecimiento de su micelio. Por otro lado, también contribuyen a la formación de bioaerosoles al diseminarse parcial o totalmente por el aire, afectando la salud humana. Las pinturas antimicrobianas incorporan agentes activos (biocidas), en bajas concentraciones, para evitar la proliferación de hongos y bacterias en el interior de edificaciones urbanas. Actualmente el desarrollo de nuevas formulaciones de pinturas busca reemplazar los biocidas tradicionales (organoclorados y organometálicos) por otros de menor impacto ambiental. En tal sentido, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la actividad antifúngica de una sal de amonio cuaternario, bromuro de cetiltrimetil amonio (BCTA) en forma libre y encapsulada. La microencapsulación del BCTA se realiza para optimizar su incorporación en una pintura antimicrobiana de base acuosa, ya que la sal presenta una elevada solubilidad en agua. Se sintetizaron por coprecipitación micropartículas de CaCO3, conteniendo BCTA, recubiertas con quitosano. Las partículas obtenidas se caracterizaron por FTIR y SEM. El BCTA fue cuantificado mediante espectrofotometría. Se evaluó la actividad antifúngica del BCTA libre y encapsulado mediante ensayos de inhibición del crecimiento de dos hongos filamentosos (Chaetomium globosum y Alternaria alternata) aislados previamente de películas de pintura biodeterioradas. Según el presente trabajo, el BCTA microencapsulado puede ser considerado como un potencial agente biocida para ser incorporado en pinturas antimicrobianas de base acuosa.