Implicancia de los Biofilms en el biodeterioro de materiales estructurales: estrategias para su prevención y control

Abstract

Diversos organismos, principalmente bacterias, algas y hongos, tienden a adherirse a las superficies de diferentes materiales, colonizándolos y desarrollando las conocidas biopelículas o “biofilms”. La presencia de estos organismos produce alteraciones estéticas sobre las superficies (generalmente por la producción de pigmentos) llegando a comprometer la durabilidad de los materiales y, en consecuencia, las construcciones edilicias. La actividad metabólica de los organismos, así como los ciclos de secado y humectación de las de biopelículas, producen daños irreversibles en los materiales estructurales mediante mecanismos físicos y bioquímicos (fragmentación, pérdida de cohesión de material, grietas, degradación) ocasionando grandes pérdidas económicas y culturales, cuando se trata de construcciones de importancia patrimonial. Para controlar y prevenir este fenómeno, denominado biodeterioro, suelen aplicarse recubrimientos que contienen sustancias con capacidad de inhibir el crecimiento de los agentes biológicos o de impedir su adhesión sobre las superficies. La mayoría de estos aditivos tiene alto impacto toxicológico sobre el ambiente y la salud humana. Es por ello, que en el Laboratorio de Biofilms y Biocorrosión del CIDEPINT, en colaboración con otros grupos de investigación de este centro y de otros centros del país, nos abocamos a la búsqueda de propiedades de distintos compuestos naturales con el propósito de desarrollar recubrimientos de baja o nula toxicidad para proteger a los materiales del biodeterioro. Entre ellos, se han ensayado aceites y extractos vegetales (timol, carvacrol, eugenol, mentol, lavandín, aceite de ajedrea, aceite de aguaribay, etc.) que contienen metabolitos secundarios capaces de inhibir el crecimiento de algas y/o bacterias. Con el objeto de reemplazar compuestos químicos comúnmente empleados durante los procesos de síntesis, se han utilizado extractos vegetales (taninos de “tara” y de “quebracho”) para la obtención de nanopartículas de Ag con actividad biocida, mediante la denominada “química verde”. Además, se han diseñado diversos compuestos químicos (mentol-isopropanol, mentol-pentanol, mentol-metanol) para mejorar sus propiedades antimicrobianas. Por otro lado, se han sintetizado nanocontenedores (nanopartículas de sílice mesoporosa) como estrategia para aumentar la eficiencia biocida de los compuestos incorporados en los recubrimientos a través de su liberación controlada. En el área de patrimonio, se han probado productos de limpieza adecuados (papeta, papeta + timol) con el objeto de retardar la re-colonización microbiana, principalmente ejercida por las algas.