Artículo cientíﬁco / Scientiﬁc paper

BIOTECNOLOGÍA

pISSN:1390-3799; eISSN:1390-8596

https://doi.org/10.17163/lgr.n40.2024.06

IMPACTO EN LA INCORPORACIÓN DE METALES EN LAS

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y ANTIMICROBIANAS EN

PELÍCULAS A BASE DE ALMIDÓN DE ARRURRUZ

IMPACT ON THE INCORPORATION OF METALS IN PHYSICOCHEMICAL AND

ANTIMICROBIAL PROPERTIES IN FILMS BASED ON ARROWROOT STARCH

Antonio Carlos Pereira de Menezes Filho*1,2, Carlos Frederico de Souza

Castro2, Rogério Favareto3, Matheus Vinicius Abadia Ventura4, Marconi

Batista Teixeira1y Frederico Antônio Loureiro Soares1

1Laboratory of Irrigation and Hydraulics and Technological Chemistry, Goiano Federal Institute, Zip Code 75901-970, Rio Verde,

Goiás, Brazil.

2Technological Chemistry Laboratory, Goiano Federal Institute, Zip Code 75901-970, Rio Verde, Goiás, Brazil.

3Transport Phenomena Laboratory, Goiano Federal Institute, Zip Code 75901-970, Rio Verde, Goiás, Brazil.

4Agricultural Microbiology Laboratory, Goiano Federal Institute, Zip Code 75901-970, Rio Verde, Goiás, Brazil.

*Autor para correspondencia: antonio.menezes@estudante.ifgoiano.edu.br

Manuscrito recibido el 26 de junio de 2023. Aceptado, tras revisión, el 10 de noviembre de 2023. Publicado el 1 de septiembre de 2024.

Resumen

Se han desarrollado nuevos embalajes biodegradables de fuentes renovables principalmente de origen vegetal. El al-

midón de arrurruz se ha usado en la producción de películas biodegradables de alta calidad, capaces de tener un buen

comportamiento al incorporar aceites, extractos, metales y nanocompuestos metálicos. El estudio tiene como objetivo

veriﬁcar el impacto de la incorporación de metales en las formas de sulfato y cloruro en una matriz biopolimérica de

almidón de arrurruz en términos de biodegradabilidad, parámetros ﬁsicoquímicos y microbiológicos. Se produjeron

diferentes películas de arrurruz con soluciones a una concentración de 1 Mol L−1de metales sulfato y cloruro. La

acción de biodegradabilidad en el suelo, transmitancia UV y luz visible se observó en espectrofotometría UV-Vis, y

acción antimicrobiana sobre Escherichia coli,Staphylococcus aureus, Salmonella serovar Typhimurium ySalmonella serovar

Enteritidis. Se obtuvieron buenos resultados, como tiempo de biodegradabilidad entre 81,70 a 100% (30 días), baja tasa

de transmisión de radiación UV y luz visible entre 250 a 890 nm, alta capacidad de inhibición bacteriana entre 22,08

a 10,05 mm para E. coli, entre 25,59 a 11,10 mm para S. aureus, entre 22,14 a 11,66 mm para S. serovar Typhimurium y

entre 21,11 a 8,26 mm para S. serovar Enteritidis. Se concluye que las películas biodegradables de almidón de arrurruz

incorporadas con metales mostraron potencial en todas las pruebas evaluadas, caracterizando así posibles nuevos

productos para diferentes usos, tales como bajo tiempo disponible en el ambiente, preservación de las características

de productos especiales y capacidad antimicrobiana.

Palabras clave:Escherichia coli, Salmonella, Enterococcus, Embalaje biodegradable, Actividad antibacteriana.

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Impacto en la incorporación de metales en las propiedades ﬁsicoquímicas y antimicrobianas en películas a

base de almidón de arrurruz

Abstract

New biodegradable packaging has been developed from renewable sources, mainly of vegetable origin. Arrowroot

starch has been recently used to produce high-quality biodegradable ﬁlms capable of behaving well when incorpo-

rating oils, extracts, metal, and metal nanocomposites. The study aimed to verify the impact of incorporating metals

in the sulfate and chloride forms in a biopolymeric matrix from arrowroot starch in terms of biodegradability, phy-

sicochemical and microbiological parameters. Different arrowroot ﬁlms were produced to incorporate solutions with

a concentration of 1 Mol L−1of sulfate and chloride metals. The action of biodegradability in soil, UV transmittance,

and visible light were observed in UV-Vis spectrophotometry and antimicrobial action on Escherichia coli,Staphylo-

coccus aureus,Salmonella serovar Typhimurium, and Salmonella serovar Enteritidis. Good results were obtained, such as

biodegradability time between 81.70 to 100% (30 days), a low transmission rate of UV radiation and visible light bet-

ween 250 to 890 nm, high capacity for bacterial inhibition between 22.08 to 10.05 mm for E. coli, among 25.59 to 11.10

mm for S. aureus, between 22.14 to 11.66 mm for S. serovar Typhimurium and between 21.11 to 8.26 mm for S. serovar

Enteritidis. It is concluded that the biodegradable ﬁlms of arrowroot starch incorporated with metals showed potential

in all the evaluated tests, thus characterizing possible new products for different uses, such as low time available in

the environment, preservation of the characteristics of special products, and antimicrobial capacity.

Keywords:Escherichia coli, Salmonella, Enterococcus, Biodegradable packaging, Antimicrobial activity.

Forma sugerida de citar: Pereira de Menezes, A.C., De Souza Castro, C.F., Favareto, R., Abadia Ventura, M. V.,

Teixeira, M.B. y Loureiro Soares, F.A. (2024). Impacto en la incorporación de metales

en las propiedades ﬁsicoquímicas y antimicrobianas en películas a base de almidón de

arrurruz. La Granja: Revista de Ciencias de la Vida. Vol. 40(2):92-99. https://doi.org/

10.17163/lgr.n40.2024.06.

IDs Orcid:

Antonio Carlos Pereira de Menezes Filho: https://orcid.org/0000-0003-3443-4205

Carlos Frederico de Souza Castro: https://orcid.org/0000-0002-9273-7266

Rogério Favareto: https://orcid.org/0000-0001-5293-0451

Matheus Vinicius Abadia Ventura: https://orcid.org/0000-0001-9114-121X

Marconi Batista Teixeira: https://orcid.org/0000-0002-0152-256X

Frederico Antônio Loureiro Soares: https://orcid.org/0000-0002-4152-5087

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 40(2) 2024:92-99.

Artículo cientíﬁco/Scientiﬁc paper

BIOTECNOLOGÍA Pereira de Menezes, et al.

1 Introducción

Los primeros envases del mercado se fabricaron con políme-

ros sintéticos de aceite procesado. Actualmente, existe una gran

variedad de envases para diferentes ﬁnes, aunque su uso está

destinado a preservar el producto durante el transporte, el alma-

cenamiento y la protección contra golpes con el ﬁn de lograr la

viabilidad del uso del producto por parte del consumidor (Ku-

bowicz y Booth, 2017; Santos y col., 2021).

El uso indiscriminado de plásticos con un tiempo de degra-

dación prolongado, que puede alcanzar los 500 años, presenta

graves problemas ambientales y de salud. Los polímeros plás-

ticos sufren abrasión con el tiempo, formando microplásticos

que son absorbidos en el proceso de alimentación de los anima-

les marinos y el hombre (Sobral, Frias y Martins, 2011; Olivatto

y col., 2018; Haider y col., 2019).

Muchos países han estado promoviendo el desarrollo de me-

dios capaces de mitigar este escenario catastróﬁco provocado por

el exceso de envases de plástico. Varios investigadores enfoca-

dos en la ecología y cambio ambiental han estado desarrollando

nuevos polímeros biodegradables a partir de fuentes naturales

renovables como el almidón, las grasas, el quitosano y la metilce-

lulosa (Brito y col., 2011). Según Cheviron, Gouanvé y Espuche

(2014) y Farias y col. (2016), las fuentes renovables de polímeros

son una alternativa para mantener el desarrollo sostenible de

la tecnología, de tal forma que sea económica y ecológicamente

atractiva. Los polímeros naturales tienen características bioló-

gicas, ﬁsicoquímicas, mecánicas y morfológicas comparables a

los polímeros sintéticos (Pitt, Boing y Barros, 2011; Akter y col.,

2012).

Una rama de esta área de polímeros naturales se concentra

en la incorporación de metales, nanocompuestos, extractos de

plantas, aceites ﬁjos y esenciales capaces de promover numero-

sas funciones activas e inteligentes a estos polímeros biodegra-

dables. Varios estudios evalúan la biodegradabilidad estructural

del polímero natural con materiales incorporados, comproban-

do su capacidad armónica para promover un producto resistente

capaz de ser utilizado en diferentes procesos de la cadena pro-

ductiva (Gómez-Estaca y col., 2010; Nor Adilah y col., 2018;

Youssef y col., 2019).

Se han probado varios envases biodegradables con resulta-

dos positivos a partir del almidón de diferentes fuentes vegetales

como el arrurruz. La Maranta arundinacea (arrurruz) pertenece a

la familia de las Marantaceae, que cuenta con rizomas ricos en

almidón (>85%), y características especíﬁcas que son diferentes

a otras fuentes de almidones naturales y que se utilizan con ﬁ-

nes terapéuticos (Madineni y col., 2012). Varios estudios evalúan

esta nueva fuente de almidón natural capaz de promover el de-

sarrollo de películas biodegradables de alta calidad, además de

proporcionar estabilidad de soporte de interacción, como por

ejemplo con soluciones metálicas (Yin y col., 2009; Cruz y col.,

2020; Nogueira, Fakhouri y Oliveira, 2018; Valadares y col., 2020).

Varios metales en forma de sulfatos, cloruros o nanocom-

puestos tienen características estructurales con una actividad

potencial como agente antibacteriano. En sí mismo, el biopolí-

mero de almidón de arrurruz no inhibe el desarrollo de bacterias

por ser una fuente de hidratos de carbono, pero cuando se in-

corpora con metales que presentan esta acción las películas pro-

mueven una acción activa en la conservación del producto, tales

como en los alimentos (Cruz y col., 2020; Shaﬁei Shaﬁei y col.,

2021).

De esta forma, el objetivo de este estudio es producir pelícu-

las biodegradables a partir de almidón de arrurruz mezclado con

metales (sulfatos y cloruros), con el ﬁn de veriﬁcar el impacto de

estos metales en algunas características como el tiempo de bio-

degradabilidad, la transmisión de la radiación UV, la luz visible,

y la aptitud como fuente antibacteriana.

2 Materiales y métodos

2.1 Producción de películas biodegrada-

bles mezclada con metales

Las películas biodegradables mezcladas con metales se obtuvie-

ron utilizando la técnica de Casting descrita y modiﬁcada por

Issa, Ibrahim y Tahergorabi (2017). Para la producción de todas

las películas se utilizaron 5 g de almidón de arrurruz comercial

disuelto en 100 mL de agua destilada. A continuación, se agi-

tó moderadamente la solución formadora de la película a una

temperatura ambiente de 25◦Cdurante 5 min. Luego, la solución

se calentó a 70 ◦C, con agitación mecánica constante durante 30

min. Tras la gelatinización del almidón, se añadió glicerol como

plastiﬁcante al 30% (p/p), y se volvió a agitar la emulsión duran-

te otros 10 min. Cuando las emulsiones alcanzaron los 30◦C, se

mezclaron con diferentes soluciones metálicas como se describe

en la Tabla 1. Todas las soluciones se vertieron sobre placas de

poliestireno y se secaron en una estufa de circulación de aire a

35◦Cdurante 48 h.

Tabla 1. Fórmulas (películas) de almidón de arrurruz en diferentes soluciones de metales.

Películas Metales

1 control 5 g almidón + 1.5 g glicerol

2 5 g almidón + 1.5 g glicerol + 1000 µL Sulfato de Hierro II 1 Mol L−1

3 5 g almidón + 1.5 g glicerol + 1000 µL Sulfato de Níquel 1 Mol L−1

4 5 g almidón + 1.5 g glicerol + 1000 µL Sulfato de Manganeso 1 Mol L−1

5 5 g almidón + 1.5 glicerol + 1000 µL Cloruro de Cobalto 1 Mol L−1

6 5 g almidón + 1.5 g glicerol + 1000 µL Cloruro de Hierro II 1 Mol L−1

7 5 g almidón + 1.5 g glicerol + 1000 µL Cloruro de Cobre II 1 Mol L−1

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Impacto en la incorporación de metales en las propiedades ﬁsicoquímicas y antimicrobianas en películas a

base de almidón de arrurruz

2.2 Determinación del tiempo de biodegra-

dabilidad y de la transmisión de la luz

La biodegradabilidad se llevó a cabo mediante la metodología

descrita por Martucci y Ruseckaite (2009), con modiﬁcaciones.

Las muestras de películas (2 x 2 cm2) se secaron hasta determinar

el peso constante (Mi). A continuación, las muestras se coloca-

ron en envases abiertos de polietileno para que los microorga-

nismos y la humedad pudieran acceder al 40%. Después, se en-

terraron en el suelo a humedad constante, temperatura ambien-

te, y luminosidad natural. Luego de tres, diez, quince y trein-

ta días de instalado el experimento, el embalaje artiﬁcial con las

muestras se retiró del suelo, se lavó con agua destilada y se secó

hasta obtener un peso constante (Mf). El tiempo de biodegrada-

bilidad se calculó usando la ecuación [1]. La transmisión de la

luz ultravioleta-visible (UV-Vis) de las muestras se colocó en una

cubeta de cuarzo y se midió la transmitancia a longitudes de on-

da que oscilaban entre 900-200 nm, de acuerdo con Santos y col.

(2021).

Bio(%) = (M f −Mi)/Mi ∗100 (1)

2.3 Actividad antibacteriana

El ensayo antibacteriano se evaluó in vitro usando cuatro bacte-

rias Escherichia coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus (ATCC

25923), Salmonella serovar Thyphimurium (ATCC 14028) y Salmo-

nella serovar Enteritidis (ATCC 13076) adquiridas comercialmente

y preservadas en el banco bacteriológico del primer autor. Bre-

vemente, se cultivaron 150 µl de cultivo bacteriano 1×104células

mL−1en placas de Petri con agar triptona dextrosa (DTA) y 150

µl de suspensión de esporas 1×108UFC mL−1en placas de Petri

con agar recuento de plantas (PCA). A continuación, las láminas

se colocaron (7 mm de diámetro) en la superﬁcie del agar y se

incubaron a 36◦Cdurante 36 h. Se midió el diámetro de la zona

de inhibición con un calibre digital. Como control positivo, se

utilizaron discos de azitromicina (disco de 15 µg) y cefalexina

(disco de 30 µg) y como control negativo los discos de películas

de almidón. El diámetro mínimo aceptable fue de 5 mm. El ensa-

yo se realizó por triplicado según lo descrito por Valadares y col.

(2020).

2.4 Análisis estadístico

El programa estadístico utilizado fue PAST 3 (versión 2019). Los

datos se sometieron a un análisis de varianza (ANAVA), y las

medias se compararon mediante la prueba de Tukey a un nivel

de signiﬁcancia del 5%.

3 Resultados

Las películas biodegradables a partir de biopolímeros como el

arrurruz mostraron una alta tasa de biodegradabilidad in vitro,

como se observa en la Figura 1. Se observaron diferencias esta-

dísticas en las películas mezcladas en comparación con el están-

dar, excepto en las películas mezcladas con sulfato de hierro II =

94%, sulfato de manganeso = 94%, cloruro de hierro II = 93%, y

cloruro de cobre II = 91%.

Figura 1. Tiempo de biodegradabilidad de las películas de almidón de arrurruz mezcladas con metales. 1. Estándar, 2. Sulfato

de hierro II, 3. Sulfato de níquel, 4. Sulfato de manganeso, 5. Cloruro de cobalto, 6. Cloruro de hierro II, 7. Cloruro de cobre

II. Letras iguales entre las medias de cada película biodegradable mezclada con metales no muestran una diferencia signiﬁcativa

usando la prueba de Tukey 5%.

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 40(2) 2024:92-99.

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BIOTECNOLOGÍA Pereira de Menezes, et al.

La Figura 2 muestra siete imágenes fotográﬁcas de películas

producidas con almidón de arrurruz mezclado con metales: (A)

Película estándar, (B) Película de sulfato de hierro II, (C) Película

de sulfato de níquel, (D) Película de sulfato de manganeso, (E)

Película de cloruro de cobalto, (F) Película de cloruro de hierro II

y (G) Cloruro de cobre II.

En cuanto a los colores de las películas, los resultados mues-

tran una disminución de las tasas de transmisión de luz en las

películas que mezclan diferentes metales en la región visible (de

250 a 890 nm). La máxima tasa de transmisión de luz para la pelí-

cula estándar fue de 69,36 T%, en la película de sulfato de hierro

II fue de 68,22 T%, en la película de sulfato de níquel fue de 59,10

T%, en la película de sulfato de manganeso fue de 30,85 T%, en

la película de cloruro de cobalto fue de 65,68 y 17,45 T%, en la

película de cloruro de hierro II fue de 78,82 T% y en la película

de cloruro de cobre II fue de 62,94 T% (Figura 3).

La actividad antibacteriana en todas las películas mezcladas

con metales muestra una actividad inhibitoria potencial en com-

paración con los antibióticos de referencia Azitromicina y Cefale-

xina (Tabla 1). Se observó una diferencia estadística del 5% en E.

coli según la prueba de Tukey para todas las películas metálicas,

excepto en la película de sulfato de níquel y cloruro de cobalto,

ambas con un área de inhibición = 22 mm, y sulfato de manga-

neso = 10 mm, y cloruro de hierro II = 13 mm. En S. aureus se

observó una diferencia del 5% sólo para las películas de cloruro

de cobalto = 25 mm, y el cloruro de hierro II = 13 mm de acuer-

do con la prueba de Tukey. S. serovar Typhimurium mostró una

diferencia estadística de 5% según la prueba de Tukey en las pe-

lículas metálicas mezcladas con sulfato de manganeso = 14 mm,

y cloruro de cobalto = 22 mm. De igual forma, se observó una di-

ferencia signiﬁcativa en S. serovar Enteritidis según la prueba de

Tukey al 5% para las películas mezcladas con sulfato de manga-

neso = 8 mm, cloruro de hierro II = 15 mm, y cloruro de cobre II =

19 mm. Las películas de control no mostraron ninguna actividad

inhibitoria en las cepas bacterianas evaluadas.

Figura 2. (A) Película estándar, (B) Película de sulfato de hierro II, (C) Película de sulfato de níquel, (D) Película de sulfato de

manganeso, (E) Película de cloruro de cobalto, (F) Película de cloruro de hierro II y (G) Cloruro de cobre II.

Tabla 2. Actividad antibacteriana de las películas biodegradables de arrurruz mezcladas con diferentes metales.

Películas Área de inhibición (mm)

E. coli S. aureus S. serovar

Typhimurium

S. serovar

Enteritidis

1 Control 0,00±0,00f 0,00±0,00e 0,00±0,00f 0,00±0,00g

2 19,35±0,012c 20,11±0,19b 17,03±0,21c 21,11±0,06b

3 22,06±0,09b 20,35±0,10b 18,12±0,33c 13,67±0,17ed

4 10,05±0,21e 11,10±0,30dc 14,82±0,05d 8,26±0,66f

5 22,08±1,12b 25,59±0,08a 22,14±0,94b 21,02±1,66b

6 13,07±0,08e 13,90±1,14c 11,66±0,05de 15,09±0,96d

7 17,33±0,67d 20,15±1,02b 16,55±0,18c 19,13±0,27c

Referencias antibacterialesa/b27,60±0,17ba 23,68±0,06ab 28,12±0,11aa 28,36±0,83aa

1. Película estándar, 2. Película de sulfato de hierro II, 3. Película de sulfato de níquel, 4. Película de sulfato de manganeso,

5. Película de cloruro de cobalto, 6. Película de cloruro de hierro II y 7. Cloruro de cobre II.

aCefalexina y bAzitromicina.

Las letras minúsculas iguales en la misma columna no diﬁeren estadísticamente por la prueba de Tukey (p<0,05); letras

mayúsculas iguales en la misma línea no diﬁeren estadísticamente por la prueba de Tukey 5%.

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Impacto en la incorporación de metales en las propiedades ﬁsicoquímicas y antimicrobianas en películas a

base de almidón de arrurruz

4 Discusión

El uso de metales en una matriz polimérica biodegradable pre-

senta resultados satisfactorios de biodegradabilidad y de aspec-

tos morfológicos visuales y ultraestructurales tanto mecánicos

como térmicos. El almidón presentó buena aptitud durante la in-

corporación de metales en forma de sulfatos y cloruros, de igual

forma mostró plasticidad con el glicerol. Se observa una buena

interacción entre los componentes de la matriz, promoviendo

películas resistentes y una interacción intermolecular especíﬁca.

Aunque se trata de un estudio pionero y diferente al observado

(que incluye nanocompuestos metálicos), resulta necesario eva-

luar esta interacción en otros ensayos.

Los ensayos evaluados en este estudio demostraron que el

almidón de arrurruz es un polímero biodegradable que se pue-

de comparar con polímeros que han sido estudiados durante

mucho tiempo. La biodegradabilidad es uno de los principales

factores a la hora de elegir un biopolímero, debido a que a menor

exposición en el medio ambiente, más atractivo será su fuente

de producción. En este estudio, se observó que la mayoría de las

películas de arrurruz mezcladas con metales tenían una alta tasa

de biodegradación en el suelo (90%).

Todos los metales, excepto el sulfato de níquel y el cloruro

de cobalto, no interﬁrieron negativamente durante la actividad

microbiana natural. Aunque el objetivo de este estudio no era

evaluar el comportamiento del metal respecto a su toxicidad en

la microbiota, el análisis organoléptico visual fue satisfactorio.

Figura 3. Tasa de transmisión de luz UV-Vis en películas de arrurruz que mezclan diferentes metales.

Por lo tanto, esta evaluación sirve para llevar a cabo futuros

estudios y evaluar todos los metales, especialmente el Cobalto,

en la bioacumulación de los organismos que viven en el suelo.

Algunos metales forman parte del desarrollo de diversas for-

mas de vida en el suelo, supliendo las necesidades a lo largo

del proceso de desarrollo. Sin embargo, algunos metales tienen

un grado de toxicidad en algunos grupos de microorganismos.

Saral Sarojini, Indumathi y Rajarajeswari (2019) obtuvieron un

tiempo variable durante la prueba de biodegradabilidad de pe-

lículas a base de quitosano con nanopartículas de óxido de zinc

(Zn-NP), aunque todas las películas tuvieron una buena tasa de

degradabilidad de 28 días con una mediana máxima del 95%.

La transmisión de los rayos ultravioleta y de la luz visible

inﬂuye negativamente en los productos, especialmente en los

alimentos y en las soluciones fotosensibles. La acción provocada

por la luz visible y ultravioleta puede causar la oxidación de los

lípidos en los alimentos con alto contenido de grasa, como la

carne (Hosseini y col., 2015; Fathi, Almasi y Pirouzifard, 2018).

Los envases biodegradables mezclados con metales tienen una

baja tasa de transmisión o absorción de luz UV y visible, fa-

voreciendo así el mantenimiento del producto a almacenar sin

modiﬁcar sus características. Las películas incorporadas con me-

tales presentadas en este estudio demostraron ser alternativas

viables para el mantenimiento de diversos productos, observan-

do el metal deseado y, por supuesto, su concentración para un

uso determinado. Todas las películas incorporadas promovieron

la baja transmisión de la luz UV y visible.

Varios estudios utilizaron biopolímeros mezclados con me-

tales, como Pagno y col. (2015), quienes evaluaron la tasa de

transmisión de la radiación UV en películas biodegradables de

almidón de quinoa mezcladas con nanocompuestos (NPs) de

oro (Au), y obtuvieron una alta tasa de absorción de la radiación.

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BIOTECNOLOGÍA Pereira de Menezes, et al.

Hasheninya et al. (2018) usaron carboximetilcelulosa con NPs de

óxido de cobre (CuO). Las altas concentraciones de NPs de CuO

dieron lugar a una disminución signiﬁcativa de la transmisión

de luz entre los rangos UV (200-400 nm) y visible (400-800 nm).

De igual forma, Arfat y col. (2017) utilizaron gelatina de piel de

pescado mezclada con NPs de Ag-Cu, donde a mayor concen-

tración de NPs, menor es la tasa de transmisión de luz UV y

visible. Las películas de sémola incorporadas con ZnO también

mostraron una baja transmisión de luz UV y visible en el estudio

de Jafarzadeh y col. (2017).

Los metales usados en la matriz de biopolímeros de arru-

rruz presentaron gran potencial en la capacidad de inhibición

bacteriana en comparación con las bacterias grampositivas y

gramnegativas, demostrando que son nuevas opciones para pe-

lículas biodegradables activas con capacidad antimicrobiana.

Muchos estudios con metales, sus cationes, aniones u óxidos

incorporados en matrices poliméricas (ﬁbras de gelatina/Ce3+)

presentan una actividad de inhibición bacteriana para S. aureus

yE. coli (Yin y col., 2009), preparadas a partir de TiO2mezclado

con CeO2, donde se observa el 95% de inhibición en bacterias

reductoras de sulfato (Wang y col., 2010).

Las películas de carboximetilcelulosa con zeolita modiﬁcada

que utilizan partículas de plata (Ag+) y oro (Au+3) presentaron

efectos potenciales bacteriostáticos (S. aureus yE. coli) y fungistá-

ticos (Candida albicans yAspergillus niger) en el estudio de Youssef

y col. (2019). Cruz y col. (2020) encontraron en dos complejos de

Cobalto I/II una elevada actividad de inhibición para E. coli de

22,66 y 20,66 mm, respectivamente. Estos resultados son simila-

res a los observados en este estudio para la película biodegrada-

ble que contiene cloruro de Cobalto en E. coli.

5 Conclusiones

Este estudio propone el desarrollo de seis nuevos envases biode-

gradables (ﬁlms) mezclados con diferentes metales en forma de

sulfatos o cloruros, incidiendo directamente en la biodegradabi-

lidad, la transmisión de rayos UV y luz visible, pues funciona

como un agente antibacteriano eﬁcaz a partir del biopolímero

del almidón de arrurruz, el cual posee características que per-

miten la mezcla de materiales sin perder la capacidad de formar

una película activa resistente.

Los resultados obtenidos demuestran que las películas de

arrurruz mezcladas con metales resultaron ser excelentes op-

ciones, apuntando a un sistema ecológico complejo que alinea

la biodegradabilidad con las características físico-químicas en

la disminución de la tasa de transmisión de los rayos UV o de

la luz visible, y también microbiológicas con el uso activo de

productos capaces de actuar bajo la acción antibacteriana y/o

bacteriostática.

Finalmente, este trabajo permite llevar a cabo nuevos ensa-

yos in vitro evaluando el biopolímero mezclado con metales, ob-

teniendo una evaluación en términos citotóxicos de la ﬂora mi-

crobiana del suelo para evaluar la posible bioacumulación de es-

tos metales en diferentes tipos de tejidos, órganos o incluso la

absorción de aquellos con efecto de desarrollo y biotransforma-

ción.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Instituto Federal de Goiano, Rio Ver-

de, Goiás, Brasil; Laboratorio de Química Tecnológica; Fundação

de Amparo a Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG); Coorde-

nação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CA-

PES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientíﬁco e Tec-

nológico (CNPq); Financiamento de Estudos e Projetos (FINEP)

por la infraestructura y apoyo ﬁnanciero.

Contribución de los autores

A.C.P.M.F.: Conceptualización, tratamiento de datos, redacción

de estudios, traducción, correcciones ﬁnales, correspondencia;

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