ES2211977T3

ES2211977T3 - Control de la bioincrustacion mediante la utilizacion de esteres de acidos grasos de poliglicol.

Info

Publication number: ES2211977T3
Application number: ES96933172T
Authority: ES
Inventors: Daniel E. Glover; Marilyn S. Whittemore; Stephen D. Bryant
Original assignee: Buckman Laboratories International Inc
Current assignee: Buckman Laboratories International Inc
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2004-07-16
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: ATE256639T1; NO981402L; CA2233283A1; EP0854842B1; EP0854842A1; AU7200396A; AR004005A1; US6110452A; ZA967822B; BR9611327A; AU726514B2; DE69631152D1; MX9802437A; DE69631152T2; CZ93498A3; NO981402D0; SK39898A3; PT854842E; CA2233283C; WO1997011912A1

Abstract

LA PRESENTE INVENCION ESTA RELACIONADA CON UN METODO PARA INHIBIR EL CRECIMIENTO DE BACTERIAS SOBRE SUPERFICIES SUMERGIBLES. EL METODO PONE EN CONTACTO LA SUPERFICIE SUMERGIBLE CON UNA CANTIDAD EFECTIVA DE AL MENOS UN ESTER DE ACIDO GRASO Y POLIGLICOL QUE INHIBA LA ADHESION BACTERIANA A LA SUPERFICIE SUMERGIBLE. LA PRESENTE INVENCION TAMBIEN ESTA RELACIONADA CON UN METODO QUE CONTROLE LA INCRUSTACION BIOLOGICA DE UN SISTEMA ACUOSO. ESTE METODO AÑADE UNA CANTIDAD EFECTIVA DE AL MENOS UN ESTER DE ACIDO GRASO Y POLIGLICOL QUE INHIBA LA ADHESION BACTERIANA A LA SUPERFICIE SUMERGIDA EN UN SISTEMA ACUOSO. ESTE METODO CONTROLA EFECTIVAMENTE LA INCRUSTACION BIOLOGICA SIN ELIMINAR PRACTICAMENTE LOS ORGANISMOS QUE SE INCRUSTAN. LA PRESENTE INVENCION TAMBIEN ESTA RELACIONADA CON UNA COMPOSICION QUE CONTIENE ESTERES DE ACIDO GRASO Y POLIGLICOL Y QUE PUEDE USARSE EN LOS METODOS ANTERIORES. LAS COMPOSICIONES SE COMPONEN AL MENOS DE UN ESTER DE ACIDO GRASO Y POLIGLICOL EN UNA CANTIDAD LO SUFICIENTEMENTE EFECTIVA PARA QUE SE INHIBA LA ADHESION DE LAS BACTERIAS A LAS SUPERFICIES SUMERGIBLES O SUMERGIDAS.

Description

Control de la bioincrustación mediante la utilización de ésteres de ácidos grasos de poliglicol.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La invención utiliza ésteres de ácidos grasos de poliglicol para inhibir la adhesión bacteriana en superficies sumergibles o sumergidas, en particular aquellas superficies que están dentro de un sistema acuoso. La invención también se refiere a métodos y composiciones para controlar la incrustación biológica.

Descripción de la técnica relacionada

Los microorganismos se adhieren a una gran variedad de superficies, en concreto superficies que están en contacto con fluidos acuosos que proporcionan un entorno adecuado para el desarrollo de microbios. Por ejemplo, se sabe que los microorganismos se adhieren a los cascos de los barcos, a las estructuras marítimas, a los dientes, a los implantes médicos, a las torres de refrigeración, y a los intercambiadores térmicos. Adhiriéndose a esas superficies sumergidas o sumergibles, los microorganismos pueden contaminar la superficie o provocar el deterioro de la misma.

En los mamíferos (por ejemplo: humanos, ganado v mascotas), los microorganismos adheridos a una superficie pueden causar problemas de salud. El sarro, por ejemplo, se produce por la adhesión de microorganismos a la superficie dental. Los implantes médicos que presentan adhesión de microorganismos no deseados sobre sus superficies a menudo quedan recubiertos por una costra y tienen que ser cambiados.

Los estudios científicos han demostrado que la primera fase de la bioincrustación en sistemas acuosos consiste generalmente en la formación de una biopelícula fina sobre superficies sumergidas o sumergibles, es decir, superficies expuestas al sistema acuoso. Adhiriéndose a superficies sumergidas y colonizándolas, se cree que con carácter general microorganismos como las bacterias forman la biopelícula y alteran la superficie para favorecer el desarrollo de comunidades más complejas de organismos que originan la incrustación biológica avanzada del sistema acuoso y sus superficies sumergidas. Una revisión general de los mecanismos de la importancia de la biopelícula como fase inicial de la incrustación biológica es ofrecida por C.A. Kent en "Biological Fouling: Basic Science and Models" (en Melo, L.F., Bott, T.R., Bernardo, C.A. (eds.), Fouling Science and Technology, NATO ASI Series, Series E, Applied Sciences: NO. 145, Kluwer Acad. Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1988). Otras referencias bibliográficas incluyen M. Fletcher y G.I. Loeb, Appl. Environ. Microbiol 37 (1979) 67-72; M. Humphries et al., FEMS Microbiology Ecology 38 (1986) 299-308; y M. Humphries et. Al., FEMS Microbiology Letters 42 (1987) 91-101.

La bioincrustación, o incrustación biológica, es un inconveniente o problema constante en una gran variedad de sistemas acuosos. La bioincrustación, tanto incrustación microbiológica como macrobiológica, viene causada por la acumulación de microorganismos, macroorganismos, sustancias extracelulares y suciedad y desechos que quedan atrapados en la biomasa. Los organismos implicados incluyen microorganismos como bacterias, hongos, levaduras, algas, diatomeas, protozoos y macroorganismos como macro-algas, percebes y pequeños moluscos como almejas asiáticas o mejillones cebra.

Otro desagradable fenómeno de bioincrustación que tiene lugar en sistemas acuosos, en concreto en fluidos acuosos de procesos industriales, es la formación de limo. La formación de limo puede tener lugar en sistemas de agua dulce, salobre o salada. El limo consiste en depósitos apelmazados de microorganismos, fibras y desechos. Puede ser fibroso, pastoso, gomoso con aspecto de tapioca o duro, y tiene un característico y desagradable olor que es diferente de aquél del sistema acuoso en el que se forma. Los microorganismos involucrados en la formación de limo son fundamentalmente diferentes especies de bacterias esporíferas y no esporíferas, en concreto formas encapsuladas de bacterias que segregan sustancias gelatinosas que envuelven o encierran las células. Los microorganismos del limo también incluyen bacterias filamentosas, hongos filamentosos de tipo moho, levaduras y microorganismos tipo levaduras.

La bioincrustación, que a menudo degrada un sistema acuoso, puede manifestarse en una variedad de problemas, como pérdida de viscosidad, formación de gas, olor desagradable, pH reducido, cambio de color v gelificación. Además, la degradación de un sistema acuoso puede provocar la contaminación de los sistemas de tratamiento de agua relacionados, que pueden incluir por ejemplo: torres de refrigeración, bombas, intercambiadores térmicos y tuberías, sistemas de calefacción, sistemas de lavado y otros sistemas similares.

La bioincrustación puede tener un impacto directo económicamente adverso cuando se produce en aguas de procesos industriales, por ejemplo en aguas de refrigeración, fluidos de trabajo del metal u otros sistemas de recirculación de agua como los utilizados en la industria papelera o textil. Si no se controla, la incrustación biológica en aguas de procesos industriales puede interferir en el funcionamiento del proceso reduciendo la eficacia del proceso, desperdiciando energía, obturando los sistemas de tratamiento de agua, e incluso puede degradar la calidad del producto.

Por ejemplo, los sistemas de refrigeración de agua utilizados en centrales eléctricas, refinerías, plantas químicas, sistemas de aire acondicionado y otras operaciones industriales se enfrentan a menudo con problemas de bioincrustación. Los organismos aerotransportados que son arrastrados desde las torres de refrigeración, así como los organismos transportados por el agua provenientes del suministro de agua del sistema frecuentemente contaminan estos sistemas acuosos. El agua en estos sistemas generalmente proporciona un medio excelente para el desarrollo de estos organismos.

Los organismos aeróbicos y heliotrópicos se desarrollan bien en las torres. Otros organismos se desarrollan y colonizan otras zonas como sumideros de torres, tuberías, intercambiadores térmicos, etc. Si no se controla, la bioincrustación resultante puede taponar las torres, obturar las tuberías y cubrir las superficies de intercambiadores térmicos con capas de limo y otros mantos biológicos. Esto impide el funcionamiento correcto, reduce la eficacia de la refrigeración y, lo que quizá es más importante, incrementa el coste del proceso en su conjunto.

Los procesos industriales susceptibles de bioincrustación también incluyen la fabricación de papel, la industria de pasta, papel, cartón, etc., y la industria textil, en concreto textiles no tejidos puestos a remojo. Estos procesos industriales por lo general hacen recircular grandes cantidades de agua en condiciones que favorecen el desarrollo de organismos de bioincrustación.

Las máquinas de papel, por ejemplo, manejan grandes cantidades de agua en sistemas de recirculación denominados "circuitos de aguas blancas". El suministro de una máquina de papel contiene típicamente sólo aproximadamente 0,5% de sólidos para la fabricación de papel fibrosos y no fibrosos, lo que significa que para cada tonelada de papel casi 200 toneladas de agua pasan a través del contenedor. La mayor parte de este agua recircula en el circuito de aguas blancas. Los circuitos de aguas blancas proporcionan un medio excelente para el desarrollo de microorganismos de bioincrustación. Este desarrollo puede dar lugar a la formación de limo y otros depósitos en contenedores, líneas de agua y equipos para la fabricación de papel. Esta bioincrustación no sólo puede interferir en el flujo de agua y material, sino que además, cuando se desprende puede provocar manchas, agujeros y malos olores en el papel, así como roturas en el tejido; trastornos costosos en el funcionamiento de la máquina de papel.

La bioincrustación en aguas recreacionales como piscinas o spas, o aguas decorativas como estanques o fuentes puede impedir en gran medida su disfrute por parte de la gente. La incrústación biológica a menudo da lugar a olores desagradables. Lo que es más importante, en concreto en aguas recreacionales, la bioincrustación puede degradar la calidad del agua hasta el punto de que resulte inadecuada para su utilización e incluso puede suponer un riesgo para la salud.

Las aguas sanitarias, como aguas de procesos industriales y aguas recreacionales, también son vulnerables a la incrustación y los problemas asociados. Las aguas sanitarias incluyen agua de tocador, agua de cisterna, agua séptica y aguas de tratamiento de aguas residuales. Debido a la naturaleza de los residuos contenidos en las aguas sanitarias, estos sistemas de agua son especialmente susceptibles a la bioincrustación.

Para controlar la bioincrustación, la técnica tradicionalmente ha tratado el sistema de agua afectado con químicos (biocidas) en concentraciones suficientes para matar o inhibir en gran manera el desarrollo de organismos de bioincrustación. Véanse, por ejemplo, las patentes norteamericanas n° 4.293.559 y 4.295.932. Por ejemplo, gas de cloro y soluciones de hipoclorito hechas a partir del gas se han añadido durante mucho tiempo a los sistemas de agua para matar o impedir el desarrollo de bacterias, hongos, algas y otros organismos problemáticos. Sin embargo, los compuestos de cloro pueden no sólo dañar los materiales utilizados para la construcción de sistemas acuosos, sino que también pueden reaccionar con orgánicos para dar lugar a sustancias no deseadas en caudales de vertidos, como clorometanos y dioxinas cloradas, ambos cancerígenos. También se han utilizado determinados compuestos orgánicos, como metilen bistiocianato, ditiocarbamatos, haloorgánicos y surfactantes de amonio cuaternarios. Si bien muchos de estos compuestos son bastante eficaces para matar microorganismos o impedir su desarrollo, pueden resultar también tóxicos o nocivos para los humanos, animales u otros organismos contra los que no se dirigen.

Una posible forma de controlar la bioincrustación de los sistemas acuosos, que incluye las superficies sumergidas relacionadas, consistiría en controlar o impedir la adhesión bacteriológica a las superficies sumergidas dentro del sistema acuoso. Esto puede hacerse por supuesto utilizando microbicidas que, sin embargo, generalmente presentan algunas de las desventajas arriba mencionadas. Como alternativa, la presente invención proporciona métodos y composiciones útiles para impedir sustancialmente la adhesión bacteriológica a una superficie sumergida o sumergible y para controlar la bioincrustación de sistemas acuosos. La invención evita las desventajas de los métodos anteriores. Otras ventajas de esta invención se pondrán de manifiesto a partir de la lectura de la descripción y de las reivindicaciones adjuntas.

La JP-A-05186302 describe un agente anticontaminante para impedir la adhesión de organismos acuáticos a superficies sumergibles, como la parte inferior de los barcos. El agente, que se obtiene a partir de una reacción de un ácido graso esterificado (por ejemplo, aceite de palma) con óxido de etileno, tiene la fórmula (I) R_{1}COO (CH_{2}CH_{2}O) _{m}H [n=0, R_{2}=H].

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a la utilización de un éster de ácido graso de poliglicol para controlar la bioincrustación de un sistema acuoso sin matar sustancialmente las bacterias en dicho sistema, añadiendo al sistema acuoso dicho éster de ácido graso de poliglicol con el fin de impedir la adhesión bacteriológica sobre una superficie sumergida dentro del sistema acuoso, donde el éster de ácido graso de poliglicol es: dietilenglicol monoéster y una mezcla de ácidos grasos que contiene aproximadamente 46 peso % de ácido isoleico, 37 peso % de ácido oleico y 17 peso % de ácidos saturados; dietilenglicol monoéster y ácido graso de talloil; diéster de ácido graso de talloil y un poliglicol seleccionado a partir de un glicerol propoxilado que tiene un peso molecular de 250 ó 3000; o monoéster de ácido graso de talloil y un polietilenglicol que tiene un peso molecular de 400; o una mezcla de los mismos.

La presente invención también se refiere a una composición para controlar la bioincrustación de un sistema acuoso que comprende algunos de los ésteres de ácidos grasos de poliglicol arriba descritos en una cantidad eficaz para impedir la adhesión de bacterias a una superficie sumergida dentro de un sistema acuoso.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un método para controlar la bioincrustación de un sistema acuoso. Un sistema acuoso comprende no sólo el fluido acuoso o líquido que fluye a través del sistema, sino también las superficies sumergidas relacionadas con el sistema. Superficies sumergidas son aquellas superficies que están en contacto con el fluido acuoso o líquido. Las superficies sumergidas incluyen, con carácter no exhaustivo, las superficies interiores de tuberías o bombas, las paredes de una torre de refrigeración o contenedor, intercambiadores térmicos, pantallas, etc. En resumen, las superficies en contacto con el fluido acuoso o líquido son superficies sumergidas y se consideran parte de un sistema acuoso.

El método de la invención añade al menos un éster de ácido graso de poliglicol al sistema acuoso en una cantidad que impide eficazmente que las bacterias se adhieran a una superficie sumergida dentro del sistema acuoso. Con la concentración utilizada, este método controla eficazmente la bioincrustación del sistema acuoso sin matar sustancialmente las bacterias.

"Controlar la bioincrustación" del sistema acuoso significa controlar la cantidad o alcance de la bioincrustación a o por debajo de un nivel deseado y durante un periodo de tiempo deseado para el concreto sistema. Esto puede significar eliminar la bioincrustación del sistema acuoso, reducir la bioincrustación a un nivel deseado o impedir completamente la bioincrustación o por encima de un nivel deseado.

Conforme a la presente invención, "impedir que las bacterias se adhieran" a una superficie sumergida dentro del sistema acuoso significa permitir una cantidad mínima o insignificante de adhesión bacteriológica durante un periodo de tiempo deseado para el sistema concreto. Preferiblemente, no se produce esencialmente ninguna adhesión bacteriológica y más preferiblemente, se impide la adhesión bacteriológica. La utilización de un éster de ácido graso de poliglicol conforme a la invención pueden en muchos casos, descomponer o reducir otros microorganismos que existen adheridos hasta límites indetectables y mantener ese nivel durante un considerable periodo de tiempo.

Si bien algunos ésteres de ácidos grasos de poliglicol pueden tener una actividad biocida en concentraciones por encima de niveles umbral, los ésteres de ácidos grasos de poliglicol impiden eficazmente la adhesión bacteriológica en concentraciones que generalmente están muy por debajo de los niveles umbral. Conforme a la invención, el éster de ácido graso de poliglicol impide la adhesión bacteriológica sin matar sustancialmente las bacterias. De esta forma, la cantidad eficaz de éster de ácido graso de poliglicol utilizada conforme a la invención está muy por debajo de su umbral tóxico, en caso de que el éster de ácido graso de poliglicol tenga también propiedades biocidas. Por ejemplo, la concentración del éster de ácido graso de poliglicol puede estar diez o más veces por debajo de su umbral tóxico. Preferiblemente, el éster de ácido graso de poliglicol tampoco debería resultar perjudicial para organismos contra los que no se dirige y que pueden estar presentes en el sistema acuoso.

Puede utilizarse un éster de ácido graso de poliglicol o una mezcla de ésteres de ácidos grasos de poliglicol para controlar la bioincrustación en una gran variedad de sistemas acuosos, como los mencionados anteriormente. Estos sistemas acuosos incluyen, con carácter no limitativo, sistemas acuosos industriales, sistemas acuosos sanitarios y sistemas acuosos recreacionales. Como se ha dicho anteriormente, son ejemplos de sistemas acuosos industriales los fluidos para el trabajo de metales, las aguas de refrigeración (por ejemplo: agua de refrigeración de entrada, vertidos de agua de refrigeración y recirculación de agua de refrigeración) y otros sistemas de recirculación de agua como los utilizados en la industria papelera o textil. Los sistemas acuosos sanitarios incluyen sistemas de aguas residuales (por ejemplo: sistemas de aguas residuales industriales, privados y municipales), servicios y sistemas de tratamiento de aguas (por ejemplo: sistemas de tratamiento de aguas residuales). Las piscinas, fuentes, piscinas decorativas u ornamentales, estanques o arroyos, etc. son ejemplos de sistemas de agua recreacionales.

La cantidad eficaz de un éster de ácido graso de poliglicol para impedir que las bacterias se adhieran a una superficie sumergida en un concreto sistema variarán algo en función del sistema acuoso que quiera protegerse, las condiciones de desarrollo microbiológico, el alcance de la bioincrustación ya existente y el grado de control de la bioincrustación que se desee. Para una concreta aplicación, la cantidad elegida puede venir determinada por pruebas rutinarias de diversas cantidades antes de tratar el sistema afectado en su integridad. Por lo general, una cantidad eficaz utilizada en un sistema acuoso puede variar desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 500 partes por millón y más preferiblemente desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 100 partes por millón del sistema acuoso.

Los ésteres de ácidos grasos de poliglicol pueden prepararse mediante una reacción de esterificación estándar haciendo reaccionar el poliglicol con un ácido graso. Para los monoésteres, la relación de poliglicol a ácido graso es de 1:1 y para diésteres, 1:2. La reacción emplea típicamente una pequeña cantidad de un catalizador deshidratante, como ácido sulfúrico. Los reactivos se calientan generalmente al vacío, por ejemplo a temperaturas que oscilan desde aproximadamente 100-140°C, durante aproximadamente 1-2 horas. La reacción se considera típicamente terminada cuando queda menos de aproximadamente un 4% de ácidos grasos libres. La evolución de la reacción puede controlarse mediante volumetría o FTIR. El agua, un subproducto de la reacción generalmente destilada o azeotrópica a partir de la mezcla del producto, se desecha.

Los poliglicoles empleados en la presente invención son dietilenglicol; gliceroles propoxilados con pesos moleculares de 250 y 3000 comercializados por Dow Chemical bajo las marcas PT 250 y PT 3000; y polietilenglicol con un peso molecular de 400, comercializado por Olin Chemical Company of Brandenburg, KY bajo la marca PEG 400.

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos derivados de o contenidos en una grasa o aceite animal o vegetal. Los ácidos grasos están compuestos por una cadena de grupos alquilos que contienen desde aproximadamente 4 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono (normalmente en número impar) y tienen un grupo de ácido carboxílico terminal. Los ácidos grasos pueden ser lineales o ramificados, saturados o insaturados e incluso aromáticos. Los ácidos grasos utilizados en la presente invención son ácido graso de talloil (TOFA), que fundamentalmente es una mezcla de ácido oleico (\sim45 peso %) y ácido linoleico (\sim36 peso %) y otros ácidos grasos, comercializados por Arizona Chemical Company, Panama City, Florida, y la mezcla de ácidos grasos vendida bajo la marca Century MO-5 por Union Camp Chemical Company of. Jacksonville, Florida. La mezcla de ácidos grasos Century MO-5 contiene aproximadamente 46 peso % de ácido isoleico, 37 peso % de ácido oleico y 17 peso % de ácidos grasos saturados como ácido palmítico y ácido esteárico.

Los métodos conformes con la invención pueden formar parte de un régimen global de tratamiento de aguas. El éster de ácido graso de poliglicol puede utilizarse con otros químicos para el tratamiento de aguas, en concreto con biocidas (por ejemplo: algicidas, fungicidas, bactericidas, moluscicidas, oxidantes, etc.), quitamanchas, clarificadores, floculantes, coagulantes u otros químicos utilizados habitualmente en el tratamiento de aguas. Por ejemplo, las superficies sumergibles pueden entrar en contacto con un éster de ácido graso de poliglicol como tratamiento previo para impedir la adhesión bacteriológica y colocada en un sistema acuoso utilizando un microbicida para controlar el crecimiento de microorganismos. O bien, un sistema acuoso que esté experimentando una intensa incrustación biológica puede tratarse primero con un biocida adecuado para eliminar la contaminación existente. Puede emplearse entonces un éster de ácido graso de poliglicol para mantener el sistema acuoso.

Como alternativa puede utilizarse un éster de ácido graso de poliglicol en combinación con un biocida para impedir que se adhieran las bacterias a superficies sumergidas déntro del sistema acuoso mientras el biocida actúa para controlar el desarrollo de microorganismos en el sistema acuoso. Una combinación como ésta permite por lo general utilizar menos microbicida.

"Controlar el desarrollo de microorganismos" en un sistema acuoso significa controlar hasta, a o por debajo de un nivel deseado y durante un periodo de tiempo deseado para el concreto sistema. Esto puede significar la eliminación de microorganismo o impedir su desarrollo en el sistema acuoso.

El éster de ácido graso de poliglicol puede utilizarse en los métodos de la invención como una formulación sólida o líquida. De acuerdo con ello, la presente invención se refiere también a una composición que contiene un éster de ácido graso de poliglicol. La composición comprende al menos un éster de ácido graso de poliglicol en una cantidad eficaz para impedir que las bacterias se adhieran a una superficie sumergida dentro de un sistema acuoso. Cuando se utiliza en combinación con otro químico para el tratamiento de aguas como un biocida, la composición puede contener también ese químico. Si se formulan conjuntamente, no deberían producirse interacciones adversas entre e3 éster de ácido graso de poliglicol y el químico para tratamiento de aguas que reduzcan o supriman su eficacia en el sistema acuoso. Se prefieren las formulaciones separadas en caso de que puedan producirse interacciones adversas.

En función de su utilización, una composición de acuerdo con la presente invención puede prepararse de varias formas conocidas en la técnica. Por ejemplo, la composición puede prepararse en forma líquida como una solución, dispersión, emulsión, suspensión o pasta; una dispersión, suspensión o pasta en un no-disolvente; o como una solución disolviendo el éster de ácido graso de poliglicol en un disolvente o combinación de disolventes. Son disolventes adecuados, con carácter no limitativo: acetona, glicoles, alcoholes, éteres u otros disolventes dispersables en agua. Se prefieren las formulaciones acuosas.

La composición puede prepararse como un concentrado líquido que será diluido antes de su pretendida utilización. Aditivos habituales como surfactantes, emulgentes, dispersantes y similares, pueden utilizarse tal y como se conoce en la técnica para aumentar la solubilidad del éster de ácido graso de poliglicol u otros componentes en una composición o sistema líquidos, como una composición o sistema acuoso. En muchos casos, la composición de la invención puede solubilizarse mediante simple agitación. Pueden añadirse igualmente tintes o fragancias para aplicaciones adecuadas, como agua de tocador.

Puede prepararse también una composición de la presente invención en forma sólida. Por ejemplo, el éster de ácido graso de poliglicol puede formularse como un polvo o pastilla utilizando medios conocidos en la técnica. Las pastillas pueden contener una variedad de excipientes conocidos en la técnica de la fabricación de pastillas, como tintes u otros agentes colorantes, y perfumes o fragancias. También pueden incluirse otros componentes conocidos en la técnica como rellenos, aglutinantes, deslizantes, lubricantes o antiadherentes. Estos últimos componentes pueden incorporarse para mejorar las propiedades de la pastilla y/o el proceso de fabricación de pastillas.

Los siguientes ejemplos ilustrativos sirven para describir la naturaleza de la invención de forma más clara. Debe entenderse, no obstante, que la invención no queda limitada a las condiciones o detalles específicos expuestos en estos ejemplos.

EJEMPLOS Método de ensayo

El siguiente método define de manera eficaz la capacidad de un compuesto químico para impedir el adhesión bacteriológica, o atacar la formación de microorganismos ya adheridos, sobre varios tipos de superficie. En términos generales, se construyeron biorreactores en cuyo borde se fijaron portaobjetos de aproximadamente 2,5 cm x 7,5 cm (cristal, poliestireno, metal). Los extremos inferiores (aprox. 5 cm) de los portaobjetos se sumergieron en un medio de desarrollo bacteriológico (pH 7) dentro del biorreactor que contenía una concentración conocida del químico de ensayo.

Tras inocular especies bacteriológicas conocidas, las soluciones del ensayo se removieron de continuo durante 3 días. Salvo indicación en contra en los resultados que se muestran más adelante, el medio dentro del biorreactor se había vuelto turbio al final de los tres días. Esta turbidez era índice de que las bacterias proliferaron en el medio a pesar de la presencia del químico ensayado. Igualmente, es índice de que el químico, en la concentración ensayada, no mostró prácticamente actividad biocida (bactericida) alguna. Se utilizó entonces un procedimiento de tintado en los portaobjetos con el fin de determinar la cantidad de bacterias adheridas a las superficies de los portaobjetos.

Construcción de los biorreactores

Los biorreactores comprendían un vaso de precipitados de cristal de 400 ml cubierto con una tapa (tapa a partir de un disco de petri de cristal estándar de 9 cm de diámetro). Con la tapa levantada, los portaobjetos del material escogido se pegaron con cinta adhesiva por un extremo y se suspendieron dentro del biorreactor desde el extremo superior del vaso de precipitados. De esta forma pueden sumergirse los portaobjetos dentro del medio de ensayo. Típicamente, se colocaron cuatro portaobjetos (réplicas) alrededor del biorreactor dejando un espacio uniforme entre ellos. Los resultados finales mostrados más adelante son las medias de las cuatro réplicas. Se colocó una barra de movimiento magnética en el fondo de la unidad, se puso la tapa, y se esterilizó el biorreactor en autoclave. Se utilizaron dos tipos diferentes de material como portaobjetos: poliestireno (poliestir.) como superficie hidrófoba y cristal como superficie hidrófila.

Medio de crecimiento bacteriológico

El medio líquido utilizado en los biorreactores fue descrito previamente por Delaquis et al., "Detachment of Pseudomonas fluorescens From Biofilms On Glass Surfaces In Response To Nutrient Stress", Microbial Ecology 18: 199-210, 1989. La composición del medio era:

Glucosa	1,0 g
K_{2}HPO_{4}	5,2 g
K_{2}HPO_{4}	2,7 g
NaCl	2,0 g
NH_{4}Cl	1,0 g
MgSO_{4} . 7H_{2}O	0,12 g
Elemento traza	1,0 ml
H_{2}O desionizada	1,0 L

Solución del elemento traza

CaCl_{2}	1,5 g
FeSO_{4} . 7H_{2}O	1,0 g
MnSO_{4} . 2H_{2}O	0,35 g
NaMoO_{4}	0,5 g
H_{2}O desionizada	1,0 L

El medio se esterilizó en autoclave y después se dejó enfriar. En caso de formarse un sedimento en el medio en autoclave, el medio volvía a suspenderse mediante agitación antes de su utilización.

Preparación de los inóculos de bacterias

Se aislaron bacterias de los géneros Bacillus, Flavobacterium y Pseudomonas de un depósito de limo procedente de una fábrica de papel y se mantuvieron en cultivo continuo. Los organismos del ensayo se colocaron en líneas por separado sobre un agar de recuento en placa y se incubaron a 30°C durante 24 horas. Con un palillo de algodón estéril se retiraron porciones de las colonias y se suspendieron en agua esterilizada. Las suspensiones se mezclaron muy bien y se ajustaron a una densidad óptica de 0,858 (Bacillus), 0,625 (Flavobacterium) y 0,775 (Pseudomonas) a 686 nm.

Producción de la biopelícula/Ensayo químico

Se añadieron a cuatro biorreactores separados 200 ml del medio estéril preparado según lo indicado anteriormente. Los químicos que se iban a evaluar como biodispersantes se prepararon en primer lugar como solución madre (40 mg/2 ml) utilizando agua o una mezcla acetona:metanol (ac/MeOH) en una proporción 9:1 como disolvente. Se añadió uri alícuota de 1,0 ml de la solución madre al biorreactor removiendo moderadamente de forma continua y magnética. Esto proporcionó una concentración inicial de 100 ppm para el compuesto del ensayo. Un biorreactor (control) no contiene el compuesto de ensayo. Se introdujeron entonces alícuotas (0,5 ml) de cada una de las tres suspensiones bacteriológicas en cada biorreactor. Los biorreactores se removieron a continuación de forma constante durante tres días para permitir un aumento de la población bacteriológica y la sedimentación de células sobre las superficies de los portaobjetos.

Valoración de los resultados

Los siguientes compuestos se valoraron utilizando el procedimiento descrito más arriba: dietilenglicol monoéster y Century MO-5, compuesto a; diéster de PT 250 y ácido graso de talloil, compuesto c; diéster de PT 3000 y ácido graso de talloil, compuesto d; monoéster de PEG 400 y ácido graso de talloil, compuesto e; y dietilenglicol monoéster y ácido graso de talloil, compuesto f.

Una vez completado el ensayo, se retiraron los portaobjetos de los biorreactores y se colocaron en vertical para que se secaran al aire. El grado de adhesión de las bacterias a la superficie de ensayo se valoró entonces utilizando un procedimiento de tintado. Los portaobjetos se flamearon brevemente con el fin de fijar las células a la superficie y luego se transfirieron durante dos minutos a un recipiente de cristal violeta de Gram (DIFCO Laboratories, Detroit, MI). Los portaobjetos se aclararon con cuidado con agua corriente, y luego se secaron cuidadosamente. El grado de adhesión bacteriológica se determinó entonces mediante examen visual y puntuación subjetiva de cada portaobjetos. La intensidad del tinte es directamente proporcional a la cantidad de adhesión bacteriológica.

Los resultados finales de la siguiente biopelícula son:

0 = prácticamente ninguna	3 = moderada
1 = escasa	4 = intensa
2 = ligera

Los tratamiento químicos se valoraron con referencia al control que recibe típicamente una puntuación media para los cuatro portaobjetos del biorreactor dentro del margen de 3-4. Los compuestos que reciben una puntuación media dentro del margen de 0-2 se consideraron eficaces para impedir la adhesión de bacterias a los portaobjetos sumergidos. Los resultados se muestran en la siguiente tabla.

Compuesto	Disolvente	Conc.(ppm)	CIM	Portaobjetos	Puntuación
a	ac/MeOH	100	>500	cristal	3
	ac/MeOH	100		poliestir.	0,7
c	ac/MeOH	100	>500	cristal	2
d	ac/MeOH	100	>500	cristal	1
e	ac/MeOH	100	>100	cristal	1
f	agua	100	>100	cristal	2

^{1}Concentración inhibitoria mínima (CIM) para cada compuesto frente a las bacterias E. Aerogenes utilizando un ensayo de sales basales con pH 6 y pH 8.

Claims

1. Utilización de un éster de ácido graso de poliglicol para controlar la bioincrustación de un sistema acuoso sin matar sustancialmente las bacterias en dicho sistema, añadiendo al sistema acuoso dicho éster de ácido graso de poliglicol para impedir con ello que las bacterias se adhieran a una superficie sumergida dentro del sistema acuoso, en la que el éster de ácido graso de poliglicol es: dietilenglicol monoéster y una mezcla de ácidos grasos que contiene aproximadamente 46 peso % de ácido isoleico, 37 peso % de ácido oleico y 17 peso % de ácidos saturados; dietilenglicol monoéster y ácido graso de talloil; diéster de ácido graso de talloil y un poliglicol seleccionado a partir de un glicerol propoxilado con un peso molecular de 250 ó 3000; o monoéster de ácido graso de talloil y un polietilenglicol con un peso molecular de 400; o una mezcla de los mismos.

2. Utilización conforme a la reivindicación 1, en la que la cantidad de éster de ácido graso de poliglicol varía de 10 ppm a 500 ppm.

3. Utilización conforme a la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el sistema acuoso es un sistema de aguas industriales seleccionado entre un sistema de agua de refrigeración, un sistema de fluido para el trabajo de los metales, un sistema de agua para la fabricación de papel, un sistema de agua para la fabricación de textiles.

4. Utilización conforme ala reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el sistema acuoso es un sistema de aguas recreacionales seleccionado entre una piscina, una fuente, un estanque ornamental, una piscina ornamental y un arroyo ornamental.

5. Utilización conforme a la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el sistema acuoso es un sistema de aguas sanitarias seleccionado entre un sistema de agua para servicios, un sistema de agua de cisterna, un sistema de aguas sépticas y un sistema de tratamiento de aguas residuales.

6. Utilización conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que además comprende la adición de un biocida al sistema acuoso con el fin de controlar el crecimiento de un microorganismo en el sistema acuoso.

7. Utilización conforme a la reivindicación 6, en la que dicho sistema acuoso se selecciona entre un sistema de aguas industriales, un sistema de aguas recreacionales y un sistema de aguas sanitarias.

8. Utilización conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la superficie sumergida es un casco de barco, un casco de bote, una estructura marítima, la superficie de un diente, la superficie de un implante médico o una superficie de un sistema acuoso.

9. Una composición para controlar la bioincrustación de un sistema acuoso, que comprende al menos un éster de ácido graso de poliglicol capaz de impedir que las bacterias se adhieran a una superficie sumergida dentro del sistema acuoso, en la que el éster de ácido graso de poliglicol es: dietilenglicol monoéster y ácido graso de talloil; diéster de ácido graso de talloil y un poliglicol seleccionado a partir de un glicerol propoxilado con un peso molecular de 250 ó 3000; o monoéster del ácido graso de talloil y un polientilenglicol con un peso molecular de 400; o una mezcla de los mismos.

10. Una composición conforme a la reivindicada en la reivindicación 10, que además comprende un biocida en una cantidad eficaz para controlar el crecimiento de un microorganismo en un sistema acuoso.