Pinturas antifouling formuladas con productos naturales

Resumen

La comunidad de organismos incrustantes o biofouling incluye especies que completan sus ciclos biológicos sobre sustratos duros. La escasez de este tipo de sustratos naturales como rocas o raíces lleva a que los organismos se asienten sobre sustratos duros artificiales y así colonicen cascos de barcos, muelles, boyas, redes y otros tipos de superficies duras.

La fijación de los organismos ocasiona grandes perjuicios económicos dado que afectan por un lado su funcionamiento y por otro obligan a la reparación de las partes dañadas.

Las pinturas antiincrustantes o antifouling comúnmente utilizadas para la protección de las embarcaciones han sido cuestionadas e incluso muchas de ellas prohibidas, dado que liberan paulatinamente compuestos como cobre y zinc que resultan altamente contaminantes del agua y los sedimentos.

Por esta razón, la identificación de nuevos compuestos igualmente efectivos pero amigables con el medio ambiente es el desafío que plantea la legislación vigente desde las últimas décadas a fin de evitar la creciente polución del mar.

En este resumen se presenta la actividad antiincrustante de distintos compuestos obtenidos de organismos vegetales y animales que fueron incluidos en pinturas de matriz soluble. Estas pinturas fueron formuladas y elaboradas en el CIDEPINT, aplicadas sobre paneles de acrílico arenados (4x12cm) y expuestas en el puerto de Mar del Plata durante los meses de verano, período en el que ocurre la mayor fijación. En todos los casos la actividad antiincrustante y de los controles se estimó mediante porcentajes de cobertura utilizando una grilla de puntos al azar.  Se aplicaron tests estadísticos.

Los productos ensayados de origen vegetal se extrajeron del ‘guatambú blanco’ (Balfaourodendron riedelianum, Rutaceae) y de la ‘mata-guanaco’, arbusto distribuido en el sur de Argentina y Chile (Nardophyllum bryoides, Asteraceae), en tanto que los de origen animal se obtuvieron del coral Acanthogorgia laxa (Octocorallia, Parmuriceidae) y de la esponja Dendrilla antarctica (Demospongiae), ambas especies recolectadas en campañas antárticas.

Del ‘guatambú blanco’ se obtuvieron dos alcaloides furoquinolínicos identificados como kokusaginina y flindersiamina; ambos compuestos  resultaron altamente efectivos evitando el crecimiento y desarrollo de las algas Ulva intestinalis y Griffthsia sp. Asimismo, afectó la fijación de especies coloniales como briozoos (Bugula sp.) y ascidias (Botryllus sp.) y redujo significativamente el asentamiento de organismos con exoesqueleto calcáreo como cirripedios (Balanus sp.) y gusanos tubícolas (Hydroides sp.).

Por otra parte se logró extraer el componente mayoritario de la ‘mata-guanaco’ identificado como ácido secoquiliolídico (diterpenoide). Fue efectivo para evitar la fijación de la mayoría de los integrantes de la comunidad con excepción de la ascidia colonial Botryllus sp. cuyo asentamiento no fue afectado por el compuesto.

Los compuestos con actividad antifouling extraídos del coral Acanthogorgia laxa fueron linderazuleno y ketolactona, ambos sequiterpenoides. Las pinturas antiincrustantes conteniendo estos compuestos fueron efectivas evitando la fijación del alga roja Griffthisia, los poliquetos Hydroides y Polydora y la ascidia colonial Botryllus. Por otra parte, el linderazuleno presentó también actividad antifouling contra la fijación de colonias del briozoo Bugula en tanto que la ketolactona no resultó efectiva para esta especie.

Se logró identificar dos compuestos con actividad antifouling de la esponja Dendrilla antarctica, ellos son los nor-diterpenoides 9,11-dihydrogracilin A y 9,11-dihydrogracilinona A. Ambos compuestos fueron efectivos contra la fijación de ascidias solitarias y coloniales, especies muy abundantes en el puerto Mar del Plata.

Las moléculas presentadas tanto de origen vegetal como animal tienen en común la presencia de los anillos furano y/o furano-lactona. Ambas son estructuras privilegiadas que han sido detectadas en muchas especies de algas, hongos, esponjas y octocorales con distinta actividad biológica, entre ellas actividad antifouling^[1-4] . El anillo furano fue considerado responsable de evitar la fijación del macrofouling e indirectamente del microfouling en virtud que modifica la densidad y/o la composición del biofilm^[4].

Estos resultados destacan la importancia de los productos naturales y la identificación de las estructuras responsables como fuente sostenible de potenciales compuestos antiincrustantes.