Investigadoras del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con la Universidad de Aveiro (Portugal), han desarrollado una nueva familia de tensioactivos catiónicos derivados de arginina que destacan por su elevada eficacia antimicrobiana, su capacidad para erradicar biofilms resistentes y sus propiedades como inhibidores de la corrosión.
«El objetivo de nuestro proyecto era diseñar moléculas multifuncionales que ofrecieran una solución eficaz sin comprometer la seguridad ambiental», explican las investigadoras principales,
Alternativa sostenible a los productos convencionales
A diferencia de los tensioactivos catiónicos tradicionales —basados en amonio cuaternario y presentes en desinfectantes y productos de limpieza cotidianos, pero con baja biodegradabilidad y alta toxicidad acuática—, estos nuevos compuestos ofrecen un perfil ambiental mucho más favorable. La arginina, un aminoácido esencial presente naturalmente en el organismo, proporciona la base para esta innovación. La creciente preocupación por la persistencia de los tensioactivos tradicionales ha llevado a varios países europeos a plantear restricciones más estrictas, lo que subraya la urgencia de alternativas sostenibles como esta.
Los tensioactivos basados en arginina se han sintetizado a partir de materias primas renovables mediante procesos respetuosos con el medio ambiente. En los estudios realizados, se han evaluado sus propiedades antimicrobianas, su impacto ambiental y su capacidad para proteger materiales de la corrosión. Su estructura, permite ajustar sus propiedades biológicas y ambientales, optimizando así su eficacia y sostenibilidad.
Los resultados demuestran que estos tensioactivos son biodegradables en condiciones aeróbicas, con tasas de biodegradación que superan el 60% en algunos compuestos. Además, presentan una toxicidad acuática considerablemente menor que los tensioactivos de amonio cuaternario, lo que los convierte en opciones más seguras para su uso en entornos sensibles.
Desde el punto de vista microbiológico, estos tensioactivos muestran una potente actividad antimicrobiana frente a un amplio espectro de microorganismos, incluyendo cepas resistentes como Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) y hongos como Candida albicans. También son capaces de erradicar biofilms a bajas concentraciones, una propiedad clave en entornos como sistemas de tratamiento de agua o superficies médicas.
En el ámbito de la protección de materiales, estos compuestos actúan como inhibidores de la corrosión en acero al carbono, alcanzando eficiencias de hasta el 80 % a concentraciones muy inferiores a las requeridas por los tensioactivos tradicionales.
Aunque los resultados son prometedores, el reto actual es optimizar las rutas sintéticas para reducir costes de producción y facilitar su adopción a gran escala. De confirmarse su viabilidad industrial, estos nuevos tensioactivos podrían transformar la forma en que desinfectamos hospitales, tratamos aguas o protegemos materiales, contribuyendo a un futuro más sostenible.
Este trabajo se enmarca en el proyecto PID2022-136354NB-I00, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU) y la Agencia Estatal de Investigación (AEI) [10.13039/501100011033], y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Los resultados han sido publicados en acceso abierto en las revistas científicas Journal of Hazardous Materials y Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
Teresa García, Ana de la Fuente, Lourdes Pérez, Elena Bautista, Sergio Vázquez, Olga Kaczerewska, Roberto Martins, João Tedim. Ecological assessment and corrosion inhibition potential of novel double-chain arginine-based cationic surfactants. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.139611.
Zakaria Hafidi, Maria Teresa García, Sergio Vazquez, Marta Martinavarro-Mateos, Anderson Ramos, Lourdes Pérez. Antimicrobial and biofilm-eradicating properties of simple double-chain arginine-based surfactants. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2025.114762
Imagen: Lourdes Pérez y María Teresa García, investigadoras del IQAC-CSIC. Fuente: César Hernández.
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