Constantes de inactivación de fagos de bacterias lácticas utilizando pinturas fotocatalíticas

Abstract

Las infecciones fágicas sobre bacterias lácticas (BAL) y probióticas usadas en la industria láctea fermentativa constituyen una de las principales causas de fallas en la acidificación de los cultivos y/o desempeño de su rol benéfico para la salud, derivando en severas consecuencias tecnológicas y comerciales. La presencia de fagos en estos ambientes de elaboración no puede evitarse debido a su ingreso a través de la leche cruda e ingredientes y permanencia de los mismos en bioaerosoles. Es así que el objetivo de este trabajo fue investigar estrategias de inactivación para 16 fagos de BAL utilizando pinturas fotocatalíticas irradiadas con luz visible. Las suspensiones fágicas fueron diluidas en agua destilada estéril (1:10, alcanzando 105-107 Unidades Formadoras de Placas, UFP/mL), depositadas y secadas sobre placas de vidrio borosilicato recubiertas con pintura fotocatalítica (formuladas con TiO2 anatasa dopado con carbono, 18 % p/p) que presenta actividad fotocatalítica en el espectro UV-Visible (λ = 360 a 720 nm). Posteriormente, las placas fueron colocadas dentro de un reactor e irradiadas durante un tiempo total de 20 h, tomando muestras a intervalos establecidos y cuantificando los fagos mediante el método de la doble capa agarizada. De acuerdo a una cinética de inactivación de primer orden, se realizó una regresión exponencial de los resultados obtenidos (UFP/mL vs. tiempo) y se calculó la constante de inactivación total (kT) que combina una constante de inactivación fotocatalítica, kPH, y una de inactivación no fotocatalítica, kNPH (esta última determinada realizando ensayos únicamente en presencia de luz pero sin pintura). Los ensayos se realizaron a humedad y temperatura constantes (80%, 30°C). Según los resultados obtenidos, 8 de los fagos ensayados se inactivaron completamente en tiempos relativamente cortos (entre 1 y 4 horas de tratamiento, con reducciones de 2,3 - 5,1 órdenes log). Para los fagos restantes se logró una inactivación parcial, con tiempos y reducciones logarítmicas variables dependiendo del fago. Las constantes de inactivación total variaron entre 0,30 y 7,52 h-1, los valores de kPH entre 0,05 y 6,79 h-1 y los de kNPH entre 0 y 1,95 h-1. Se demostró que las pinturas fotocatalíticas son efectivas en tiempos relativamente cortos para la inactivación de fagos de BAL, encontrando un comportamiento variable dependiendo el fago. En particular, algunos fagos mostraron elevada inactivación fotoquímica (sólo en presencia de radiación) siendo baja la inactivación fotocatalítica (radiación + pintura). La aplicación de estas pinturas sobre diversas superficies y paredes en los ambientes de producción y utilizando el propio sistema de iluminación de la planta contribuiría significativamente con la reducción de la carga viral de los bioaerosoles limitando la posibilidad de diseminación de los viriones por los ambientes de las plantas industriales y disminuyendo de esta manera el riesgo de ataques fágicos y sus consecuencias.