Si vamos hablar de antimicrobianos, lo primero que debemos preguntarnos es; donde hay microbios ?. En realidad en todas partes.
- En nuestro entorno
- En el aire que respiramos
- En nuestra piel
- En la suciedad.
- En todas las superficies con las cuales estamos en contacto.
Se cree que las primeras bacterias fueron vistas por el año 1680 por Antonj van Leeuwenhoek, utilizando un juego de lupas y en sus anotaciones describía lo que estaba viendo que ciertamente mucho tiempo después se demostró que había encontrado bacterias.
La figura más representativa en el estudio microbiológico fue el químico y bacteriológico francés Louis Pateur quién entre 1870 y 1880, consiguió revelar la importancia de las bacterias como agentes de enfermedades y deterioro. Esto determinó para que otros científicos investigaran y rápidamente surgió la ciencia bacteriológica.
La imagen siguiente muestra algunos ejemplos de bacterias como los podemos ver hoy en día con instrumentos modernos:
La vida agitada que llevamos día a día, ha hecho que las personas busquen formas de vencer el estrés y a cuidar la salud tanto física como mental. Una forma de lograr estos objetivos es la actividad física, como la realización de deportes, ciclismo, caminatas, etc.
Esta actividad física hace que el cuerpo humano genere mayor cantidad de impurezas de lo que genera normalmente, en forma de transpiración y ceras, generando así un ambiente adecuado para el crecimiento de microorganismos y si a ese ambiente le sumamos la temperatura y la humedad del cuerpo sin duda tendremos un clima ideal para el desarrollo microbiano.
Estas bacterias se multiplican exponencialmente sin ningún tipo de control y proliferan en la superficie de la piel, que en contacto con la transpiración provocan el mal olor.
El sudor en su mayor proporción esta compuesto por agua, pero en una mínima expresión contiene: amoníaco, urea, ácido láctico y sales varias. Esta secreción es liberada por millones de glándulas sudoríparas difundidas por todo el cuerpo especialmente en las manos y pies. Hay otras glándulas que se desarrollan y se activan en la pubertad y son controladas por las propias hormonas del cuerpo, encontrándose en las axilas e ingles. Si a todo esto le agregamos el ambiente ideal de la temperatura corpórea que oscila entre 30 a 37°C, se transforma propiamente en un caldo de cultivo.
Tal es así que el control bacteriano tiene su inicio hace más de 30 años en productos de cuidado personal como jabones, shampoo, desodorantes, pasta dentífrica, etc. y en productos del hogar como en detergentes lava vajilla o trapos de limpieza entre otros.
El uso de productos antimicrobianos en la industria textil, era visto como una solución técnica a un problema extremo y sin duda con dificultades de aplicación y costos elevados.
Una prenda textil está vista como un producto que nos brinda abrigo, confort o la posibilidad de vernos más o menos atractivos, sin embargo aún lavando las mismas con temperatura y dando el aspecto de que están limpias, ellas poseen muchas bacterias que sobreviven al proceso de lavado, desarrollándose en los sustratos textiles, obteniéndose como resultado una prenda contaminada.
Desde hace unos años, las exigencias del consumidor vienen en considerable aumento. Los confeccionistas y diseñadores tienen la necesidad de ofrecer nuevos productos con mayor valor agregado nos enfrenta al desafío de transformar estas prendas en textiles inteligentes.
Con estos objetivos y a través de la tecnología de la empresa AEGIS, aparece la primera gama antimicrobiana, inodora, incolora, no migrante a la piel y duradera a los sucesivos lavados. Previene el crecimiento de bacterias, como hongos, moho, algas para evitar los problemas de degradación y alteraciones concernientes a la salud, originadas por dichos microorganismos, que transforma la transpiración en olores molestos.
Los microorganismos causan inconvenientes en las materias primas de los textiles y productos químicos y por ende en las prendas acabadas, en el almacenaje, en el transporte y durante el uso por el consumidor final. Esto puede ser extremadamente crítico en el caso de quirófanos, laboratorios clínicos o de producción alimentaria, así como también puede suponer desagradables y antiestéticos problemas para los consumidores finales. Es significativo el impacto económico de la contaminación microbiana, siendo creciente en la actualidad el interés del mercado por estas cuestiones y por las demandas de protección.
Es una evolución clara en este sentido y es que ha habido un aumento de la conciencia a través de los medios de comunicación de la existencia de gérmenes dañinos para el conocimiento del consumidor final. Encuestas realizadas por la CBS en Estados Unidos revelaron que las tres cuartas partes de la población americana son conscientes de la existencia de los gérmenes en sus vidas diarias y el 61% de las mujeres ya incluyen en sus hábitos de compra productos antibacterianos.
El término antimicrobiano abarca una amplia gama de tecnologías, que pueden proporcionar diversos grados de protección contra los microorganismos y no solo para los productos textiles, también causan serios problemas en hospitales como lo comúnmente llamado “Infección Hospitalar”, salas quirúrgicas, contaminación en institutos escolares, cuartos de niños con problemas de ácaros, etc.
VENTAJAS DE UN ANTIMICROBIANO
Las ventajas del uso de un antimicrobiano se reflejan en los textiles tratados como:
- Mantener la sensación de una prenda fresca.
- Eliminar los olores creados por las bacterias y los hongos.
- Controlar y elimina la suciedad causada por las bacterias.
- Reducir el riesgo de contaminación.
Las aplicaciones más típicas en textil son:
- Medias y Ropa Intima.
- Ropa deportiva
- Los textiles de protección como: Médicos, Tejidos para el ejército, Textiles para alimentación, Farmacéutica, Tapicería, Alfombras y Cortinas de baño.
Aplicaciones típicas de los Non Woven (no tejidos)
- Higiénico.
- Medico.
- Revestimiento del zapato.
- Filtros Industriales.
- El geotextil.
- Recubrimientos para techos.
- Protección del colchón.
- Tejidos para limpiar.
En los tejidos de cama es donde existe una mayor variedad de textiles implicados con la problemática microbiana, por ejemplo:
- Almohadas.
- Rellenos de poliéster.
- Mantas de acrílico.
- Tejidos y Fundas para colchón.
LOS ÁCAROS
Los ácaros son definidos como arácnidos. Las dos especies más conocidas son el dermatophagoides pteronyssimus y el dermatophagoides pfarinae. Sus medidas suelen ser de 300 a 400 micras de longitud y de 200-250 micras de ancho.
Los ácaros producen en el ser humano problemas como:
• Alergias
• Irritaciones en la piel
• Asma
• U otras enfermedades respiratorias.
Los ácaros al igual que las bacterias y los hongos necesitan:
• El calor
• La humedad
• Comida (escamas de la piel)
Los dormitorios son el escenario ideal para el desarrollo de los ácaros. Las escamas de la piel necesitan ser predigeridas por el hongo Aspergillus repens, con el fin de ablandar las escamas de la piel y de esta manera pueden ser digeridas por los ácaros. La tecnología que estamos proponiendo elimina el hongo Aspergillus repens interrumpiendo su cadena alimenticia controlando así la producción indirecta de los ácaros. De esta forma, al actuar sobre la bacteria, demuestra que el compuesto ANTIMICROBIANO AEGIS no es ni un insecticida, ni un pesticida sino un biocida.
TIPOS DE ANTIMICROBIANOS
Los antimicrobianos son muy diferentes en cuanto a su naturaleza química, al modo de acción, al impacto sobre las personas y el medio ambiente, características de manejo interno en los lugares de aplicación, permanencia sobre los diversos sustratos, costos, y forma de interacción sobre microorganismos perjudiciales y beneficiosos.
No todos los antimicrobianos actúan de la misma manera. La mayoría de ellos son por difusión, puesto que tienen la capacidad de desplazarse mas allá de la superficie sobre la cual han sido aplicados. Esos son los antimicrobianos convencionales que abandonan el textil y entran químicamente en contacto con el microorganismo, o bien reaccionan con él actuando como veneno. En estos casos los antimicrobianos crean su propio anticuerpo y dejan de tener efectividad.
A continuación se presenta la actuación de un antimicrobiano clásico o convencional. Como se ve, existe una difusión o migración del producto y a continuación el crecimiento bacteriano en forma de halo. A la derecha se nos muestra el crecimiento bacteriano después de lavar el tejido. Y en la parte inferior izquierda vemos que no existe ningún crecimiento bacteriano, y a la derecha su permanencia al lavado.
Para entender mejor cuál es la actuación de un antimicrobiano que actúa por difusión o migración, podemos decir que es como cualquier producto químico que migra desde una superficie, posee una mayor fuerza en el núcleo, y menor cuanto más se aleja del mismo.
Al tener el núcleo central o zona letal una fuerte concentración de antibacteriano, se eliminan las bacterias existentes en el núcleo, pero exteriormente se crea una zona de inhibición subletal donde la concentración de antibacteriano es inferior. En esta zona, que contiene dosis inferiores de antimicrobiano, los microorganismos pueden adaptarse y consiguientemente mutarse y crear una bacteria cuyas posteriores generaciones sean inmunes a este tipo de sustancias químicas.
Este fenómeno es un problema reconocido como inmunidad médica.
Se generan en los pacientes niveles subletales de antibióticos, que se dejan de tomar una vez que han desaparecido los síntomas, en vez de llevar a cabo la prescripción hecha por el médico hasta el final. Como ya hemos comentado, la exposición del microbio a dosis subletales causa mutación del microbio y gana resistencia hasta que sus nuevas generaciones no son afectadas por la química del producto.
Se ha sacado una bacteria del extremo de la zona de inhibición subletal de un antimicrobiano convencional, en una fibra tratada, y se ha empleado para un nuevo test sobre placa.
El segundo test sobre placa muestra los microorganismos adaptados creciendo sobre la zona de inhibición. El organismo adaptado es separado de la placa, para ser inyectado en una segunda placa pero tratado con el antimicrobial de AEGIS, pudiéndose observar un tejido limpio.
Compuestos químicos
Los compuestos químicos más habituales en productos antibacterianos podemos mencionar:
- Los bifenoles clorados (triciosan)
- Organo (compuestos orgánicos de estaño – por ejemplo el tributyltin)
- Los complejos orgánicos de metales pesados (pb, Hg, As)
- El Ag y CU Zeolitas, Zeolitas de plata y cobre.
- Biguanidina
- Chitosán
Nueva tecnología
La NUEVA TECNOLOGÍA de productos antibacterianos que estamos proponiendo, a diferencia de la tecnología convencional, es un antimicrobiano permanente que queda fijo sobre el sustrato y a escala molecular, penetra en la membrana físicamente electrocutando los microorganismos que entran en contacto con él, eliminándolos sin darle la posibilidad de reproducirse.
Mecánicamente interrumpe la pared de la célula, perforando la membrana celular del microorganismo matándolo y evitando así las adaptabilidad de los mismos y de esta forma permanece efectivo el antimicrobial durante la vida del producto.
Químicamente estamos hablando de un compuesto con la siguiente nomenclatura:
3-trimetilsililo propilo dimetilo octadecilo cloruro amónico Amina Silana Cuaternaria.
Para esquematizar su actuación lo podríamos dividir en tres partes:
• SILANO:
Se enlaza covalentemente a la superficie y a sí mismo.
• NITROGENO CUATERNARIO:
Se asocia con un enlace iónico a la superficie y membrana microbial.
• CADENA ALIFÁTICA:
Se asocia con la membrana microbial.
La figura siguiente muestra como actúa el antimicrobial sobre la membrana de la bacteria demostrando la biología del compuesto:
El ANTIMICROBIAL AEGIS, rompe la membrana del microorganismo, y lo hace con un efecto tipo espada a través de su larga cadena lipófila, que es atraída por las grasas que componen las paredes celulares del microorganismo, Cuando el componente nitrogenado del producto entra en contacto con la carga negativa de la membrana del microorganismo, se produce una electrocutación.
En la foto de la izquierda podemos observar el desarrollo de la bacteria E.Coli sobre un tejido no tratado.
En la segunda foto de la derecha vemos como la bacteria E.Coli tiene perforada la membrana gracias al tratamiento con ANTIMICROBIAL DE AEGIS.
APLICACIÓN:
La aplicación del antimicrobial es muy versátil pudiéndose realizar:
• En combinación con los productos de hilatura.
• Como aditivo posterior a la tintura en el último baño del enjuague.
• Por impregnación.
• Rociado mediante spray.
• Por agotamiento.
Es compatible con los distintos productos de acabado, se aplica en una sola fase del proceso siendo un solo producto y sin necesidad de catalizadores, ni de termo fijación, sin embargo está demostrado que a mayor temperatura de secado mejor resultado a los lavados sucesivos.
Sin embargo lo importante para destacar es la necesidad de tener un sustrato bien limpio y libre de todo tipo de impurezas. De esta forma el antimicrobial reacciona sobre la fibra y no sobre la impurezas que luego en los sucesivos lavados se desprenden y de estar presentes, el antimicrobial se va junto con ellas.
Siempre que iniciemos el diseño de un textil que lleve un acabado antimicrobial es recomendable realizar previamente un análisis de los parámetros de aplicación del nuevo desarrollo, como ser:
• Compatibilidad con la fibra.
• La tela deberá estar exenta de materiales desprendibles, es necesario ajustar el descrude, neutralización y/o enjuagues.
• El baño de tratamiento deberá estar limpio, libre de sólidos o de químicos aniónicos con los que puede reaccionar el Antimicrobial.
• Eliminar contaminantes por enjuagues, filtrar, y/o neutralizar.
En condiciones normales de aplicación, esta tecnología de antimicrobial, es permanente, obteniéndose resultados de actividad antimicrobial luego de 30 hasta 50 lavados dependiendo el tipo de fibra, prácticamente la vida útil de la prenda, producto esto por las propiedades del antimicrobial que no pierde fuerza con el tiempo, ni permite que los microorganismos desarrollen resistencia o adaptabilidad.
CONTROL Y VERIFICACIÓN:
La diferencia es el ANTIMICROBIAL AEGIS formando un escudo antimicrobiano, pudiéndose verificar en producción o en los centros de distribución.
Para ello se utiliza la prueba del azul de bromofenol, que permite comprobar la eficacia del tratamiento. Dependiendo de la intensidad que da la escala de azul.
El ensayo Directo con Azul de Bromofenol consiste en:
• Usar la molécula antimicrobiana positivamente cargada, para reaccionar con el tinte del indicador que está negativamente cargado.
• Puede medir la concentración y la distribucuión aproximadas en la superficie de una muestra de tela con antimicrobial.
• Puede medir la concentración aproximada de antimicrobial en la solución.
VERIFICACIÓN DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA
Se utiliza el método ASTM E2149-01, denominado “Shake Flask Method”, este método está homologado en USA y en Europa.
El método tiene una duración de 1 o 24 horas, y provoca el contacto del microorganismo con el tejido a través de un baño tampón y de una enérgica agitación.
Los resultados se expresan en % de reducción bacteriana, mientras que la intensidad y la uniformidad se expresan a través del ensayo del azul de bromofenol.
PARA FINALIZAR PODEMOS RESUMIR QUE LOS RASGOS Y BENEFICIOS DEL ANTIMICROBIAL AEGIS SON:
• Mantiene la frescura.
• Proporciona una característica de motivación para las ventas.
• Es durable para la vida útil de la mayoría de los tejidos.
• El perfil de seguridad es incomparable.
• No se difunde en el ambiente, no migra de otros artículos a la piel. Ninguna zona de inhibición.
• No induce a ninguna mutación del microbio.
• No contiene ningún metal pesado como el arsénico o fenoles policlorados.
• Puede etiquetarse OKO-TEX.
• Es aprobado por la Agencia de protección del Medio Ambiente de Estados unidos.
CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS:
• Evita el crecimiento de bacterias y hongos, la causa del mayor problema de los malos olores en los tejidos.
• Evita la formación de manchas producidas por la contaminación bacteriana.
• Evita el deterioro del artículo textil.
• Buena relación costo beneficio.
• Muy buen nivel tecnológico y soporte técnico.
• Puede aplicarse a los tejidos de fibras naturales y sintéticas.
• Controla el desarrollo de los ácaros destruyendo el hongo Aspergillus repens necesario para su cadena alimenticia.
AEGIS proporciona una protección duradera e higiénica al producto proporcionando sensación de bienestar y comodidad, obteniéndose un textil inteligente.
Esta característica nos ofrece una tecnología de acabados textiles de realce, que surgen al amparo de las nuevas tendencias de la moda, pero las tecnologías de acabado textil más notables se han desarrollado para mejorar las propiedades de los tejidos y su funcionalidad. Los acabados textiles antimicrobianos realzan la calidad del tejido creando una prenda inteligente de acuerdo con las demandas del consumidor, imponiéndose como un acabado standard para algunas categorías de textiles, debiendo por tanto considerarse como un acabado con futuro.
Referencias
1. Marketing Intelligence Service, Ltd. Naples, NY.
2. J.R. Malek and J.L. Séller, Development o fan Organosilicone Antimicrobial Agent for the Treatment of Surfaces, Journal of Coated Fabrics, vol 12, p.38-46.
3. Gettings, R.L. and B.L. Triplett; A New Durable Antimicrobial Finish For Textiles. AATCC Book of Papers. 1978. Pg.259-261.
4. Dr. M. Bourgeois del “Institut Textile de France”.
Expositor: Enrique Meltzer
fuente xviii congreso latinoamericano de quimica textil
