Têxteis antimicrobianos produzidos pela modificação superficial de tecidos de algodão e imobilização de enzima pectinolítica

Abstract

Os têxteis incorporados com compostos antimicrobianos são utilizados para prevenir ou inibir o crescimento de microrganismos, podendo ser aplicados em diferentes segmentos como na área médica, roupas hospitalares, filtros, roupa íntima, entre outros, dependendo da atividade biostática ou biocida do composto antimicrobiano utilizado. O aumento da resistência dos microrganismos aos antibióticos já conhecidos tem estimulado a busca por novos compostos de origem natural, biodegradáveis e não tóxicos, tornando o uso de enzimas antimicrobianas uma alternativa promissora a ser investigada. Atrelado a isto, produtos à base de celulose têm sido extensivamente estudados como suporte para enzimas devido à sua biocompatibilidade, biodegradabilidade, estabilização química e baixo risco de contaminação ao ambiente. A proposta deste trabalho é imobilizar enzima antimicrobiana em tecido de algodão quimicamente modificado, via reação com periodato, através de ligação covalente e via adsorção. Os ensaios qualitativos de difusão em ágar e quantitativos de Concentração Inibitória Mínima (CIM) demonstraram que os dois preparados enzimáticos estudados, Bioprep® 3000L e Termamyl® 2X, apresentaram atividade antimicrobiana para os microrganismos investigados, sendo que o primeiro apresenta maior atividade antimicrobiana comparativamente ao segundo, sendo classificado como muito ativo para Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli e Candida albicans, e parcialmente ativo para Pseudomonas aeruginosa. Os substratos têxteis com enzima imobilizada por adsorção e por ligação covalente apresentaram 60% de atividade enzimática recuperada após 30 dias de armazenamento. A enzima imobilizada por adsorção apresentou atividade antimicrobiana insuficiente, isto possivelmente porque a concentração de enzima no tecido imobilizada por adsorção, após o processo de lavagem, foi inferior à CIM da enzima livre, devido à lixiviação. O produto têxtil com enzima imobilizada por ligação covalente apresentou zona de inibição, caracterizando atividade antimicrobiana para Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans durante um período de 21 dias de armazenamento, podendo ser aplicado para fins biostáticos. Os resultados deste trabalho são promissores para o desenvolvimento de tecnologia sustentável para a produção de têxteis antimicrobianos, aumentando o valor agregado dos produtos e possibilitando novos nichos de mercado para os produtos têxteis.

Abstract : Textiles incorporated with antimicrobial compounds are used to prevent or inactivate the microorganisms growth and can be applied in different segments such as medical, hospital clothing, filters, underwear and others, depending on the biostatic or biocidal activity of the antimicrobial compound used. Increasing the microorganisms resistance to known antibiotics has stimulated the search for new compounds of natural origin, biodegradable and non-toxic, making the use of antimicrobial enzymes a promising alternative to be investigated. Products made by cellulose have been extensively studied as a support for enzymes due to their biocompatibility, biodegradability, chemical stabilization and low contamination risk to the environment. The purpose of this work is to immobilize antimicrobial enzyme in chemically modified cotton fabric by periodate reaction, through covalent binding, and by adsorption. The qualitative agar diffusion and quantitative Minimum Inhibitory Concentration (MIC) assays showed that there is antimicrobial activity for the microorganisms investigated, and that the enzyme preparation Bioprep® 3000L has a higher antimicrobial activity against the enzyme preparation Termamyl® 2X, being classified as very active for Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli and Candida albicans, and partially active for Pseudomonas aeruginosa. Fabrics with enzyme immobilized by adsorption and by covalent binding presented 60% of enzymatic activity recovered after 30 days of storage. The enzyme immobilized by adsorption showed insufficient antimicrobial activity, possibly because the immobilized enzyme concentration in the fabrics by adsorption after the washing process was lower than the MIC of the free enzyme due to leaching. The textile product with enzyme immobilized by covalent bonding showed zone of inhibition, characterizing antimicrobial activity for Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Candida albicans during a period of 21 days of storage, being able to be applied for biostatic purposes and providing subsidies for the development of sustainable technology for the production of antimicrobial textiles. This type of treatment can increase the market value of textiles products, meet the technical requirements and extend the maintenance capacity of various textile products.