Satureja montana: evaluación como agente antifúngico en pinturas para prevención del biodeterioro

El biodeterioro constituye un conjunto de procesos físicos y químicos que generan alteraciones en diversos materiales. La prevención del crecimiento de mohos, así como el desarrollo de medidas de tratamiento apropiadas para los objetos contaminados, son un desafío permanente [1,2]. En este sentido, las pinturas y recubrimientos en general juegan un papel importante como sistemas de conservación y protección de los distintos objetos. El objetivo de este trabajo de investigación fue, en una primera instancia, evaluar la actividad antifúngica in vitro del aceite esencial de Satureja montana (Sm) para luego incorporarlo en una formulación de pintura látex como agente biocida y evaluar su desempeño. Mediante ensayos de contacto in vitro con distintos hongos, se determinó que el aceite esencial al 0.5% v/v, inhibió completamente el crecimiento de todos los hongos. Posteriormente, se formuló una pintura al agua a la que se incorporó como aditivo biocida Sm al 2% p/p y se realizó el ensayo de bioresistencia de la película seca. Para ello, se inocularon paneles pintados con Aspergillus sp. y se incubaron en atmósfera de humedad controlada. Al finalizar el tiempo de incubación, se realizó una inspección visual asignando una calificación al crecimiento fúngico, según la Norma ASTM D-5590-00. Adicionalmente, se realizaron observaciones mediante microscopia electrónica de barrido (MEB). La pintura con el aceite esencial mostró una inhibición significativa del crecimiento fúngico sobre la película seca.Tópico 5: Conservación y restauración de bienes muebles y piezas (documentos de archivos, pinturas, cueros, maderas, textiles, metales, rocas ornamentales, vitrales, etc.)

Recubrimiento de silano con ajedrea (<i>Satureja montana</i>) para la protección del ataque fúngico en pinturas

El objetivo de este trabajo de investigación fue evaluar la actividad antifúngica del aceite esencial (AE) de Ajedrea, Satureja montana (Sm), para luego incorporarlo en un recubrimiento de silano y evaluar su desempeño protector al ataque fúngico en una pintura para interior. Mediante ensayos de contacto, se determinó que el aceite esencial de ajedrea inhibió completamente el crecimiento de los hongos utilizados, Alternaria alternata, Chaetomium globosum, Aspergillus sp., Mucor sp, en la concentración ensayada, 1% v/v. En una segunda instancia, se preparó una solución de Aminopropiltrietoxisilano (APTES) a la que se le incorporó como aditivo Sm al 2%v/v. Como blanco se utilizó APTES sin Sm. Se pintaron paneles de yeso con una pintura al látex para interior y se cubrieron con la solución de silano. Para realizar el ensayo de bioresistencia de los recubrimientos; se inocularon los paneles pintados con Aspergillus sp. y se incubaron en cámara de humedad controlada (86% HR) durante 1 mes. Finalmente, se realizó una inspección visual del crecimiento fúngico sobre los paneles evaluando su desempeño según el grado de cobertura sobre la superficie, por parte del hongo crecido. Para el recubrimiento utilizado como blanco, el grado de cobertura fue mayor al 90% mientras que el recubrimiento APTES con Sm 2% v/v no mostró desarrollo del hongo sobre la superficie. Adicionalmente se realizaron observaciones mediante microscopia electrónica de barrido donde se corroboraron las observaciones. Este tipo de recubrimientos presentan un gran potencial, por un lado puesto que los aceites esenciales son un recurso natural renovable y ecoamigable y, por otro, dado que se podrían aplicar sobre otros sustratos como esculturas, murales, para la preservación del patrimonio cultural por ser una cubierta transparente que, a simple vista, no modifica la apariencia de los mismos.Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pintura

Development of green hygienic coating based on essential oil microcapsules

The challenges for developing new materials are accomplishing more functionality with less material due to the increasing efficiencies of the smart approaches. In this sense, the coating technology based on the incorporation of microcapsules has emerged recently as a strategy in the advance of protective and functional materials, promising an environmentally friendly approach. Microbial colonization of painted surfaces is a major concern because it shortened the useful life of the coating by discoloration and degradation. Besides there is a great concern about the indoor microbial colonization especially in places that should have high standards of environmental hygiene as in the food industry and those related to human health-care. The aim of this work is to develop a novel green antifungal water-borne paint formulated with melamine-formaldehyde (MF) microcapsules containing essentials oil as biocide agent. The microcapsules were synthesized by interfacial polymerization. Melamine-formaldehyde resin was used for the microcapsule shell wall, and two different essential oils (EOs) as core materials. The EOs studied were Tea Tree and Lavandin Abrialis. Microcapsule morphology was examined by Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), while their size distributions were determined by light diffraction (LD). Microcapsule composition (shell and core) was analyzed by FTIR-ATR spectroscopy. Preparation of acrylic water-borne paint was done in a high speed disperser. The microcapsules (MF-Tea tree and MFLavandin) were incorporated into the original paint just before used, at 6% by weight of the total paint composition. As negative control a paint without biocide was used. The effectiveness of these microcapsules on paint film was evaluated by plaque inhibition assay. Commercial gypsum boards were used as substrate. Each painted panel was inoculated with 100 μl of the spore suspension of Aspergillus sp. and kept in a culture chamber at 86% relative humidity for 4 weeks. The fungal growth was estimated as a percentage of coverage onto the surface and scored according to ASTM D5590 standard specification. The results obtained in antifungal assay on paint film were promising. According to ASTM D5590, the score obtained by MF-lavandin paint was 1, which indicate just a trace growth onto the painted surface (&lt;10%). On the other hand, the control and MF-Tea tree paints obtained the same score: 4 points, the highest qualification (fungal growth &gt;70%). Comparing those results, it can be seen that Aspergillus sp. growth reduction was significant when MF-lavandin paint was used, suggesting that those microcapsules had an inhibitive activity on the dry film whereas MF-Tea tree had not such activity.Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pintura

Development of green hygienic coating based on essential oil microcapsules

The challenges for developing new materials are accomplishing more functionality with less material due to the increasing efficiencies of the smart approaches. In this sense, the coating technology based on the incorporation of microcapsules has emerged recently as a strategy in the advance of protective and functional materials, promising an environmentally friendly approach. Microbial colonization of painted surfaces is a major concern because it shortened the useful life of the coating by discoloration and degradation. Besides there is a great concern about the indoor microbial colonization especially in places that should have high standards of environmental hygiene as in the food industry and those related to human health-care. The aim of this work is to develop a novel green antifungal water-borne paint formulated with melamine-formaldehyde (MF) microcapsules containing essentials oil as biocide agent. The microcapsules were synthesized by interfacial polymerization. Melamine-formaldehyde resin was used for the microcapsule shell wall, and two different essential oils (EOs) as core materials. The EOs studied were Tea Tree and Lavandin Abrialis. Microcapsule morphology was examined by Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), while their size distributions were determined by light diffraction (LD). Microcapsule composition (shell and core) was analyzed by FTIR-ATR spectroscopy. Preparation of acrylic water-borne paint was done in a high speed disperser. The microcapsules (MF-Tea tree and MFLavandin) were incorporated into the original paint just before used, at 6% by weight of the total paint composition. As negative control a paint without biocide was used. The effectiveness of these microcapsules on paint film was evaluated by plaque inhibition assay. Commercial gypsum boards were used as substrate. Each painted panel was inoculated with 100 μl of the spore suspension of Aspergillus sp. and kept in a culture chamber at 86% relative humidity for 4 weeks. The fungal growth was estimated as a percentage of coverage onto the surface and scored according to ASTM D5590 standard specification. The results obtained in antifungal assay on paint film were promising. According to ASTM D5590, the score obtained by MF-lavandin paint was 1, which indicate just a trace growth onto the painted surface (&lt;10%). On the other hand, the control and MF-Tea tree paints obtained the same score: 4 points, the highest qualification (fungal growth &gt;70%). Comparing those results, it can be seen that Aspergillus sp. growth reduction was significant when MF-lavandin paint was used, suggesting that those microcapsules had an inhibitive activity on the dry film whereas MF-Tea tree had not such activity.Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pintura

Evaluación de extractos vegetales como agentes antifúngicos para pinturas

Los diversos materiales con valor hist&oacute;rico y cultural est&aacute;n expuestos al biodeterioro como consecuencia del ataque microbiol&oacute;gico. Para preservarlos se utilizan, muchas veces, recubrimientos y/o pinturas que contienen agentes activos llamados biocidas cuya finalidad es la de prevenir la colonizaci&oacute;n por parte de los microorganismos. Entre los microorganismos considerados m&aacute;s deteriorantes se encuentran los hongos que, adem&aacute;s de manchar las paredes y degradar los materiales expuestos, afectan tambi&eacute;n la salud humana. En la actualidad es materia de estudio el reemplazo de los biocidas comerciales por otros que presenten un menor impacto ambiental, particularmente los obtenidos a partir de productos naturales. En tal sentido, en el presente trabajo se evalu&oacute; la actividad antif&uacute;ngica, en forma preliminar, de cinco productos vegetales comerciales: dos taninos extraidos de: tara y quillaja y tres aceites esenciales: de pino, del &aacute;rbol de t&eacute; y de romero; con el objetivo de seleccionar los m&aacute;s eficientes para ser utilizados, en una etapa posterior, en la elaboraci&oacute;n pinturas protectoras. La actividad antif&uacute;ngica se evalu&oacute; frente a dos hongos Alternaria alternata y Chaetomium globosum mediante el ensayo de inhibici&oacute;n en placa. Los hongos aislados fueron obtenidos de pel&iacute;culas de pinturas biodeterioradas, seg&uacute;n un procedimiento descripto en un trabajo previo

Natural products to control biofilm on painted surfaces

Purpose – This paper aims to study five vegetables extracts as possible additives to control bacterial growth on indoor waterborne paints. The extracts were obtained from the weeds Raphanus sativus, Rapistrum rugosum, Sinapis arvensis, Nicotiana longiflora and Dipsacus fullonum, used in traditional medicine as antimicrobial compounds. Design/methodology/approach – Weeds extracts were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and UV–Vis spectrophotometry. Their antibacterial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus was also determined. Afterward, selected extracts were incorporated in waterborne paint formulations. The paints’ antimicrobial activity was assessed against S. aureus, monitoring biofilm formation by environmental scanning electron microscopy. Findings – As a general rule, results showed that tested paints were efficient in inhibiting biofilm formation, especially that formulated with Nicotiana longiflora. Practical implications – The tested paints can be used to protect walls from microbial colonization, which shortened coatings’ useful life by discoloration and/or degradation. Concomitantly, indoor microbial colonization by aerosols could be also diminished. This is especially important in places that should have high standards of environmental hygiene, as in the food industry, health-care and sanitary centers. Originality/value – The main value of this research was to study the antimicrobial activity of weeds extracts and to incorporate them in waterborne paints to diminish bacterial biofilm formation. This biofilm discolors and degrades the paint, and causes health problems. The use of natural compounds in coatings is increasing because of the convenience of using renewable sources, such as natural antimicrobials, in paint formulations.Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pinturas (CIDEPINT)Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (UNNOBA

Evaluacion de la actividad antifúngica de una sal de amonio cuaternario para su aplicación en pinturas

Las pinturas antimicrobianas incorporan agentes activos (biocidas) en bajas concentraciones para evitar la proliferaci&oacute;n de hongos y bacterias en el interior de edificaciones urbanas. Entre los microorganismos que colonizan las paredes, los hongos son considerados los m&aacute;s deteriorantes. Por lo tanto, el uso de pinturas puede ser de utilidad para la prevenci&oacute;n del biodeterioro y la conservaci&oacute;n patrimonial. En la actualidad, la tendencia en la formulaci&oacute;n de pinturas antimicrobianas es reemplazar los biocidas tradicionales por otros amigables con el medio ambiente. En tal sentido, y teniendo en cuenta el tema ambiental, el uso de sales de amonio cuaternario aplicado a la formulaci&oacute;n de pinturas resulta promisorio. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la actividad antif&uacute;ngica del bromuro de cetiltrimetil amonio (BCTA) frente a cuatro aislamientos f&uacute;ngicos obtenidos de pel&iacute;culas de pintura biodeterioradas: Alternaria alternata, Chaetomium globosum, Penicillium sp. y Mucor sp. Para el presente trabajo dos los hongos (Penicillium sp. y Mucor sp.) fueron aislados a partir de muestras tomadas de pel&iacute;culas de pintura, siguiendo t&eacute;cnicas microbiol&oacute;gicas de rutina y fueron identificados en base a la observaci&oacute;n micro y macro morfol&oacute;gicas

Microesferas de sílica mesoporosa como soportes de biocida natural en pinturas antifúngicas

El objetivo del trabajo fue evaluar el empleo de microesferas de sílice mesoporosa MCM-41 como soporte del carvacrol para el desarrollo de pinturas antifúngicas de base agua. Las MCM-41 se sintetizaron mediante la técnica de Liu et al., fundada en el uso de ligandos de silicatos como precursores inorgánicos hidrolíticos y tensioactivos como especies porógenas. La carga del carvacrol en MCM-41 se realizó por impregnación y posterior adsorción de vapor en un vial herméticamente cerrado incubado a 40 º C durante 24 horas. Se formularon y prepararon pinturas base acuosa en las que se incorporó como aditivo, 2% p/p, microesferas impregnadas con carvacrol (Pintura A), una pintura con microesferas sin impregnar (Pintura B), una pintura con carvacrol 2% p/p en forma libre (Pintura C) y otra pintura control sin microesferas y sin carvacrol (Pintura D). Se pintaron paneles de yeso y se realizaron ensayos de bioresistencia de la película seca frente al hongo Aspergillus sp. Al finalizar el ensayo se realizó una inspección visual y observaciones mediante microscopia electrónica de barrido (MEB). Los resultados mostraron que los paneles con la Pintura C y D se encontraban cubiertos con crecimiento fúngico. El porcentaje de cobertura fue alrededor de un 30 a 70% para la pintura C y un porcentaje mayor a 70% para la pintura D. Las pinturas A y B no presentaron crecimiento a simple vista. Las observaciones en MEB mostraron diferencias entre estas dos últimas, exponiendo crecimiento en el caso de la Pintura B. Estos resultados indican que la incorporación de las microesferas de por sí tienen un efecto biocida, debido muy probablemente al tensioactivo utilizado para su síntesis. A su vez, las micrografías MEB revelan que la impregnación del carvacrol en la sílice mejora aún más el efecto biocida de las microesferas. Este estudio demuestra que las microesferas de sílica mesoporosa MCM-41 podrían ser una alternativa como soporte para la carga del carvacrol en pinturas con actividad antifúngica

Evaluation of thymol to antifungic control on paint films

La colonización microbiana en el interior de los edificios preocupa en forma creciente no solo por el deterioro estético que puede ocasionar en los revestimientos sino por los problemas de salud que causan los microorganismos en personas con bajas defensas o con problemas respiratorios. En este sentido, la limpieza es fundamental para mantener las condiciones de higiene, por esto es que existen algunos productos comerciales que ayudan a la prevención y eliminación de los mohos en los revestimientos. El timol (2-isopropil-5-metilfenol) es un monoterpeno que se encuentra como compuesto principal de varios aceites esenciales, como el de orégano y tomillo. Hay numerosos estudios que muestran el buen desempeño “in vitro” de este compuesto como antimicrobiano y desinfectante. El objetivo de esta investigación fue estudiar el desempeño del timol sobre las películas de pintura como potencial compuesto a utilizar en líquidos fungicidas para controlar la incidencia y propagación de los mohos. Para los ensayos se utilizaron paneles pintados que se colocaron sobre papel de filtro humedecido en placas de Petri. Se inocularon con una solución de esporas del hongo Alternaria alternata. Por último, se roció un grupo de paneles con una solución de timol y otro con un fungicida comercial. Como controles se utilizaron paneles rociados con el solvente del timol (etanol) y paneles sin rociar. Se incubaron a 28ºC por 2 meses. Se observó que el spray de timol inhibió el crecimiento del hongo sobre el panel pintado mientras que el producto comercial y los controles no lo inhibieron. Por lo tanto, el uso de timol resulta una alternativa natural para la formulación de productos destinados a la prevención del desarrollo de los mohos sobre las superficies pintadas.The microbial colonization is an issue of increasing concern inside buildings not only because of causing aesthetic damages in coatings but also for developing diseases in persons with low-defense systems or respiratory problems. In this sense, cleaning is fundamental to maintain the hygienic conditions and some commercial products that help to prevent and eliminate moulds in coatings have been developed. The aim of this research was to study the performance of thymol onto paint films as a potential compound to be used in fungicide liquids to control the incidence and spread of moulds. Thymol (2-isopropyl-5- methylphenol) is a monoterpene found as the main compound in various essential oils, such as thyme and oregano. Numerous “in vitro” studies have shown the good performance of this compound as an antimicrobial and disinfectant. Painted panels were placed on moistened filter paper in Petri and, a spore solution of Alternaria alternata, an environmental fungus was inoculated onto the paint. Finally, a set of panels was sprayed with a solution of thymol and another set with a commercial product. Sprayed panels with the thymol solvent (ethanol) and not sprayed panels were used as controls. Petri dishes were incubated at 28°C for 2 months. It was observed that the thymol spray inhibited the fungus growth onto painted panels, while the commercial product and the controls did not show inhibition. Therefore, thymol is a natural alternative to formulate products that help to prevent the development of moulds on painted surfaces.Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pintura

Satureja montana: evaluación como agente antifúngico en pinturas para prevención del biodeterioro

El biodeterioro constituye un conjunto de procesos físicos y químicos que generan alteraciones en diversos materiales. La prevención del crecimiento de mohos, así como el desarrollo de medidas de tratamiento apropiadas para los objetos contaminados, son un desafío permanente. En este sentido, las pinturas y recubrimientos en general juegan un papel importante como sistemas de conservación y protección de los distintos objetos. El objetivo de este trabajo de investigación fue, en una primera instancia, evaluar la actividad antifúngica in vitro del aceite esencial de Satureja montana (Sm) para luego incorporarlo en una formulación de pintura látex como agente biocida y evaluar su desempeño. Mediante ensayos de contacto in vitro con distintos hongos, se determinó que el aceite esencial al 0.5% v/v, inhibió completamente el crecimiento de todos los hongos. Posteriormente, se formuló una pintura al agua a la que se incorporó como aditivo biocida Sm al 2% p/p y se realizó el ensayo de bioresistencia de la película seca. Para ello, se inocularon paneles pintados con Aspergillus sp. y se incubaron en atmósfera de humedad controlada. Al finalizar el tiempo de incubación, se realizó una inspección visual asignando una calificación al crecimiento fúngico, según la Norma ASTM D-5590-00. Adicionalmente, se realizaron observaciones mediante microscopia electrónica de barrido (MEB). La pintura con el aceite esencial mostró una inhibición significativa del crecimiento fúngico sobre la película seca.Facultad de Ciencias Exacta