Caracterização e avaliação da atividade antimicrobiana de nanomateriais engenheirados com propriedade anti-incrustante sobre microrganismos isolados de ambiente marinho

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Santos, Vithória Carolyna Trindade dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Nano-anti-incrustante; DCOIT; Bacillus subtillis; Aspergillus niger; Chlorella minutissima
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/213733

A bioincrustação marinha (BI) é um processo natural de extrema importância para a biodiversidade, onde ocorre o crescimento sucessivo de organismos em uma superfície submersa. No entanto, quando ocorre em estruturas construídas pelo homem, causam diversos problemas socioeconômicos e ambientais. A principal solução para a BI consiste na aplicação de tintas que contêm biocidas anti-incrustantes (BANIN) que impedem a adesão e crescimento destes organismos a uma superfície. Devido às leis ambientais cada vez mais restritivas, as empresas da área têm se dedicado no desenvolvimento de formulações que sejam menos nocivas ao meio ambiente. O objetivo do trabalho foi caracterizar nanomateriais (NM) com propriedades anti-incrustantes e determinar a sua toxicidade em microrganismos isolados da zona costeira brasileira. Os NM constituídos pelo biocida orgânico 4,5-dicloro-2-noctil-4-isotiazolin3-ona (DCOIT), encapsulado em nanocontentores mesoporosos de sílica (SiNC) e revestidos pela prata (Ag), foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia de energia dispersiva (Energy Dispersive Spectroscopy - EDS ou EDX), Espalhamento de luz dinâmico (Dynamic Light Scattering - DLS), Potencial Zeta (Pζ) e Índice de polidispersão (Polydispersion Index - PDI). A toxicidade dos NM foi determinada a partir da Concentração mínima inibitória (CIM) e Concentração Mínima Biocida (CBM) em bactérias (Bacillus subtillis, Vibrio aestuarianus, V. parahaemolyticus), fungos (Penicillium citrinum IB-CLP11, P. sclerotigenum IB-CLP17, Aspergillus niger IBCLP20 e P. polonicum IB-CLP22) e microalga (Chlorella minutíssima BMAK26a). Os NM apresentaram estabilidade e monodispersão de tamanhos como verificado pelas análises de DLS, PDI e Pζ. As micrografias obtidas por MET revelaram a forma esférica com diâmetros de 112, 136, 139 e 133 nm para SiNC, SiNC-DCOIT, SiNC-Ag e SiNCDCOIT-Ag, respectivamente e a análise de EDS confirmou a presença dos elementos presentes nas amostras. O ensaio antimicrobiano em bactérias e fungos mostrou que SiNC apresentou ação antimicrobiana apenas para B. subtillis (CIM = 10 mg·L -1 ). DCOIT foi tóxico para todas as espécies de bactérias e fungos (CIM = 1 mg·L -1 ; CBM ≤ 10 mg·L - 1 ) e Ag sendo o que apresentou maior toxicidade (CBM ≤ 1 mg·L -1 ). SiNC-DCOIT, SiNCAg e SiNC-DCOIT-Ag apresentaram ação antimicrobiana para todas as espécies de bactérias e fungos (CIM = 1 mg·L -1 e CBM ≤ 10 mg·L -1 ). O ensaio de densidade celular em C. minutissima apresentou menor toxicidade para SiNC (EC50 = 2,24 mg·L -1 ), SiNCDCOIT (EC50 = 0,625 mg·L -1 ), SiNC-Ag (EC50 = 0,584 mg·L -1 ), quando comparados aos valores estimados para DCOIT (EC50 = 0,040 mg·L -1 ), Ag (EC50= 0,021 mg·L -1 ). A análise da clorofila total apresentou um aumento de 133%, 122% e 120% (SiNC, SiNC-Ag e SiNC-DCOIT, respectivamente) na concentração de 0,001 mg·L-1 em comparação com o controle. SiNC na concentração de 0,01 e 0,1 mg·L-1 apresentou uma umento de 130% para as duas concentrações. Enquanto que SiNC, SiNC-DCOIT, SiNC-Ag e SiNCDCOIT-Ag na concentração de 1 mg·L-1 apresentou uma diminuição de 28,9%, 81,3%, 85,5% e 92,4% no teor de clorofila total. DCOIT e Ag apresentaram uma maior influência no teor de clorofila, reduzindo em 17,3% e 23,2% em comparação com o controle, respectivamente a 0,01 mg·L-1 . O encapsulamento do biocida comprovou ser uma abordagem inovadora e promissora para o desenvolvimento de tintas anti-incrustantes.