El cloroxilinol, un desinfectante ampliamente utilizado en todo el mundo, está asociado con peligros ecotoxicológicos en el medio acuático debido a su estabilidad química relativamente alta y su uso generalizado. Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) han descubierto una alternativa prometedora llamada 2,6-diclorobenzoquinona (2,6-DCQ), que combate de forma más eficaz algunas bacterias, hongos y hongos comunes. . Virus y pueden degradarse y desintoxicarse rápidamente en el agua.
Este importante estudio está dirigido por el profesor ZHANG Xiangru del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de HKUST, quien ha estado estudiando los subproductos de la desinfección (DBP) durante muchos años. Durante la pandemia, el profesor Zhang notó que el cloroxilenol era estructuralmente similar a algunos de los DBP halofenólicos descubiertos por su equipo, que se ha demostrado que se degradan rápidamente mediante la fotólisis solar.
Inspirándose en las propiedades estructurales y la degradabilidad de algunos DBP halofenólicos, el equipo de investigación pudo seleccionar un desinfectante eficaz de amplio espectro a partir de DBP que puede degradarse y desintoxicarse rápidamente en el agua receptora. El equipo de investigación probó la eficacia de 10 DBP diferentes para inactivar varios patógenos, incluido E. coli (un tipo de bacteria relacionada con el cáncer de colon), Staphylococcus aureus (bacteria), Candida albicans (hongos) y el bacteriófago MS2 (virus). Descubrieron que el 2,6-DCQ era de 9 a 22 veces más eficaz que el cloroxilinol para inactivar estas bacterias, hongos y virus.
Además, descubrieron que la toxicidad del desarrollo del 2,6-DCQ en los embriones de poliquetos marinos disminuía rápidamente debido a la rápida degradación por hidrólisis en el agua de mar receptora, incluso en ausencia de luz. Dos días después de su liberación al agua de mar, el 2,6-DCQ mostró una toxicidad para el desarrollo 31 veces menor que el cloroxilinol.
“Descubrimos que el DBP seleccionado mostró una eficacia antimicrobiana significativamente mayor que el cloroxilinol y que su concentración y la toxicidad asociada al desarrollo en el agua de mar se redujeron significativamente”, dijo el profesor Zhang, incluso en la oscuridad”, dijo el profesor Zhang.
Destacó la necesidad de contar con desinfectantes más eficaces y ecológicos, especialmente en el contexto de la pandemia de COVID-19. “El cloroxilinol se ha detectado con frecuencia en ambientes acuáticos; por ejemplo, las concentraciones en el agua de los ríos en Hong Kong han alcanzado los 10,6 μg/L. Los estudios toxicológicos han informado de efectos adversos del cloroxilinol en los organismos acuáticos, incluida la alteración endocrina, la muerte embrionaria y la alteración del cloroxilinol. en concentraciones ambientales (~4,2 μg/L) pueden causar regulación genética y cambios morfológicos en la trucha arco iris”.
El descubrimiento por parte del equipo del 2,6-DCQ como una alternativa prometedora es un paso importante para abordar esta necesidad global. Los resultados sugieren que el 2,6-DCQ se puede utilizar como desinfectante en varias aplicaciones, incluidos productos de cuidado personal (como desinfectantes para manos, jabones y detergentes), pinturas, textiles, fluidos para trabajar metales y exfoliantes médicos, como productos de limpieza. productos para el hogar, equipos de procesamiento de alimentos, instrumentos quirúrgicos y espacios públicos.
“Este estudio innovador no solo proporciona una solución potencial para apoyar mejor la bioseguridad humana al priorizar la sostenibilidad ambiental, sino que también explota la naturaleza ligeramente alcalina del agua de mar para el desarrollo de desinfectantes ecológicos y otros productos industriales ecológicos. También tiene implicaciones importantes para, por ejemplo, Los científicos diseñan y desarrollan otros productos industriales, como pesticidas, productos farmacéuticos y productos de cuidado personal, que pueden degradarse rápidamente mediante hidrólisis en agua de mar, explicó el profesor Zhang.
Sus hallazgos han sido publicados en una revista multidisciplinaria de primer nivel. Comunicaciones de la naturaleza. El equipo de investigación incluye al Dr. Han Jiaroi, actualmente profesor asistente de investigación en HKUST, y al Dr. LI Wanxin, actualmente profesor asistente en la Universidad Xi’an Jiaotong-Liverpool. Ambos son graduados de doctorado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de HKUST y fueron becarios postdoctorales en el grupo del profesor Zhang durante el estudio.
De cara al futuro, el profesor Zhang planea explorar la relación entre la eficiencia de la desinfección y la degradación de los halofenoles con sus huellas moleculares mediante el aprendizaje automático. Espera que futuras investigaciones arrojen luz sobre el desarrollo de antimicrobianos óptimos.
