Estudio técnico-económico del desarrollo de nuevos acabados agrotextiles con principios activos pesticidas obtenidos mediante procesos de microencapsulación de aceite de romero en matrices de polímeros naturales

Abstract

[CA] L’ús de pesticides químics ocasiona un gran nombre de problemes per a la salut humana i el medi ambient. Davant aquesta problemàtica, els “Green Pesticides” es converteixen en una alternativa. La seva forma d’obtenció es basa en l’aprofitament dels recursos naturals per a l’obtenció de productes amb propietats pesticides. Dins d’aquests recursos naturals s’encontren les plantes, els seus olis essencials posseeixen entre altres, propietats herbicides, fúngiques, antimicrobianes, etc. Una forma de protegir aquest oli essencial i aconseguir una lliberació gradual i controlada del mateix es mitjançant la microencapsulació. L’encapsulació mitjançant coextrusió i posterior gelificació externa ha sigut la tècnica utilitzada en el present treball. Utilitzant-se com a membrana alginat, polímer biodegradable i per tant respectuós amb el medi ambient, i com a matèria activa oli essencial de romer, planta autòctona de la nostra Comunitat que posseeix les propietats antifúngiques i antimicrobianes desitjades. Tècniques instrumentals i analítiques com la microscòpia òptica, calorimetria diferencial d’escombrat (DSC), termogravimetria (TGA), espectroscòpia infraroja per transformada de fourier (FTIR), cromatografia, espectrofotometria (assajos de lliberació) han sigut utilitzades per a caracteritzar les microcàpsules obtingudes i conèixer l’eficiència del procés d’encapsulació. Les propietats antimicrobianes i fúngiques de les microcàpsules han sigut determinades mitjançant assajos de microbiologia front a diferents bactèries i fongs. Una de les possibles aplicacions de les microcàpsules obtingudes, es la seva incorporació en agrotextils, teixits tècnics que s’utilitzen en l’agricultura, la pesca i la jardineria. Amb el desenvolupament del present projecte es els dotarà de noves propietats funcionals i de major valor afegit respecte als agrotextils convencionals. Aquests a més de realitzar les seves funcions especifiques, control de l’erosió, antiherba, etc., lliberaran de forma gradual els principis actius actuant com antifúngics i antimicrobians.

[EN] The use of chemical pesticides causes a great number of problems to human health and environment. Before the appearance of this problem, the ´Green Pesticides´ were converted into an alternative. Their obtaining method is based on the use of natural resources, in order to obtain products with pesticidal properties. Among these natural resources, we can find plants, whose essential oils possess, between others, herbicidal, fungal, antimicrobial properties, etc. A protection form and achievement of a gradual and controlled liberation, of this essential oil, can be realized through its encapsulation. The encapsulation through coextrusion, followed by external gelification, represents the technique used in this work. It was used an alginate membrane, which is a biodegradable polymer, proving, in this way, environmental safety. As active matter, it was used the rosemary essential oil, autochthonous plant in the Valencian Community, which owns the desired antifungal and antimicrobial properties. Instrumental and analytical techniques, like optical microscopy, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), chromatography, spectrophotometry (Liberation trials), were utilized for the characterization of the obtained microcapsules and to identify the efficiency of the encapsulation process. The antimicrobial and fungal properties of the microcapsules were determined through tests with different bacteria and fungus. One of the possible applications of the obtained microcapsules is represented by their incorporation in agro textiles, technical fabrics used in agriculture, fishing and gardening. With the development of the present project will be provided new functional properties, with higher value, with respect to the conventional agro textiles. In addition to their specific functions, there is achieved, erosion control, herb mesh, etc. and gradual liberation of the active ingredients which are acting as antifungal and antimicrobial.

[ES] El uso de pesticidas químicos ocasiona un gran número de problemas para la salud humana y medioambiental. Ante esta problemática, los “Green Pesticides” se convierten en una alternativa a dichos problemas. Su forma de obtención se basa en aprovechar los recursos naturales para la obtención de productos con propiedades pesticidas. Dentro de estos recursos naturales se encuentran las plantas, cuyos aceites esenciales poseen entre otras, propiedades herbicidas, fúngicas, antimicrobianas, etc. Una forma de proteger este aceite esencial y conseguir una liberación gradual y controlada del mismo es mediante su encapsulación. La encapsulación mediante coextrusión y posterior gelificación externa ha sido la técnica utilizada en el presente trabajo. Utilizándose como membrana alginato, polímero biodegradable y por tanto respetuoso con el medio ambiente, y como materia activa aceite esencial de romero, planta autóctona de nuestra comunidad que posee las propiedades antifúngicas y antimicrobianas deseadas. Técnicas instrumentales y analíticas como la microscopia óptica, calorimetría diferencial de barrido (DSC), termogravimetría (TGA), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), cromatografía, espectofotometría (Ensayos de liberación) han sido utilizadas para caracterizar las microcápsulas obtenidas y conocer la eficiencia de encapsulación del proceso. Las propiedades antimicrobianas y antifúngicas de las microcápsulas han sido determinadas mediante ensayos de microbiología a diferentes bacterias y hongos. Una de las posibles aplicaciones de las microcápsulas obtenidas es su incorporación en agrotextiles, tejidos técnicos que se emplean en agricultura, pesca y jardinería. Con el desarrollo del presente proyecto de dotará a los mismos de nuevas propiedades funcionales y con ello de mayor valor añadido con respecto a los agrotextiles convencionales. Éstos además de realizar sus funciones específicas tales como control de la erosión, antihierba, etc., liberarán de forma gradual los principios activos actuando como antimicrobianos.