PT110313B

PT110313B - Composição e método para controlar e eliminar a formação de biofilmes em superfícies

Info

Publication number: PT110313B
Application number: PT110313A
Authority: PT
Inventors: Martinez Antonio Morán; Catalán Antonio Alberola; Ginestar Inmaculada Marco; Zamora Joaquín Melendez; Andreu María Amparo Burdeos
Original assignee: Suavizantes Y Plastificantes Bituminosos, S.L.
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2020-08-03
Also published as: PT110313A; ES2663433A1; ES2663433B1

Abstract

A INVENÇÃO REFERE-SE A UMA COMPOSIÇÃO DETERGENTE QUE COMPREENDE, EM QUANTIDADES DEFINIDAS NA MEMÓRIA: PELO MENOS UM TENSIOATIVO ANIÓNICO; PELO MENOS UM TENSIOATIVO NÃO IÓNICO; UMA MISTURA DE PELO MENOS UM GLICOL E PELO MENOS UM ÁLCOOL; PELO MENOS UM SEQUESTRANTE DE IÕES METÁLICOS; UMA COMBINAÇÃO DE ENZIMAS QUE COMPREENDE PELO MENOS UMA PROTEASE, PELO MENOS UMA LIPASE, PELO MENOS UMA AMILASE E PELO MENOS UMA ENZIMA SELECIONADA ENTRE CELULASE E PECTINO LIASE; PELO MENOS UM ÓLEO ESSENCIAL; PELO MENOS UM AGENTE FIXADOR DE ÓLEO ESSENCIAL; UM AGENTE REGULADOR DE PH; E MEIO DE DISSOLUÇÃO. ALÉM DE UM MÉTODO PARA CONTROLAR E ELIMINAR A FORMAÇÃO DE BIOFILMES EM SUPERFÍCIES POR MEIO DE APLICAÇÃO DE DITA COMPOSIÇÃO, É IGUALMENTE PARTE DA INVENÇÃO UMA SOLUÇÃO DETERGENTE DILUÍDA QUE COMPREENDE A COMPOSIÇÃO ANTERIOR.

Description

DESCRIÇÃO

COMPOSIÇÃO E MÉTODO PARA CONTROLAR E ELIMINAR A FORMAÇÃO DE BIOFILMES EM SUPERFÍCIES

SECTOR DA TÉCNICA

Esta invenção encontra-se dentro do campo da higienização de superfícies, em particular na indústria alimentícia e cosmética. De forma mais específica, o presente documento faz referência ao controlo e eliminação de biofilmes em superfícies, em particular, de instalações industriais da indústria alimentícia ou cosmética.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A formação de biopelículas microbianas, amplamente conhecidas no sector técnico da invenção como biofilmes, na superfície de instalações industriais de, por exemplo, a indústria alimentícia ou cosmética, é atualmente um dos problemas de maior relevância devido à capacidade dos microorganismos para se aderir às superfícies de equipamentos e conduções dando lugar a estes biofilmes, onde os microorganismos são capazes de crescer em alguns casos com uma quantidade mínima de nutrientes, e têm a característica importante de permanecer protegidos contra a agressão dos agentes higienizantes. Por isto, a eliminação de biofilme é uma tarefa muito difícil e exigente que pode resultar extremamente cara e complicada.

A formação de biofilmes não está restringida a um grupo específico de micro-organismos, mas que nas condições adequadas, todos os micro-organismos são capazes de formar biofilmes sobre qualquer tipo de superfície.

biofilme em suma, representa uma barreira que protege os micro-organismos que o habitam dos desinfetantes e biocidas utilizados até a data para a sua eliminação.

A pesar de que desinfetantes como o cloro, as aminas, os peróxidos, o ácido peracético e os compostos de amónio quaternário demonstraram sua eficácia contra as bactérias planctónicas livres, sua eficácia contra os biofilmes bacterianos é variável. Além disso, a utilização de produtos altamente oxidantes e agressivos torna desejável encontrar outros métodos de eliminação menos agressivos.

Por outro lado, a utilização de biocidas como clohexidina digluconato e polihexametilenebigadina nas concentrações utilizadas habitualmente, inativam a grande maioria de E.coli e S. Enteridis, mas não inativam S. aureus de maneira eficaz.

É sabido que os biofilmes são 1.000 vezes mais resistentes aos biocidas que as bactérias livres e que a probabilidade de crescimento de bactérias nos biofilmes é de 1.000 a 10.000 vezes maior que nas células planctónicas (Biofilme formation and the food industry, a focus on the bactérial outer surface, Van Houdt, R.; Michiels, C.W.; Journal of Applied Microbiology 109, 4, 2010. Biofilme formation in food industries: A food safety concern Review. Srey, S.; Jahid, I.K.; Ha, S.D.; Food Control, 31, 572-585, 2013. Biofilme formation and food safety in food industries, Shi, X.; Zhu, X.; Trends and Food Science & Technology, 20, 407-413, 2009.).

Na atualidade, os métodos clássicos para eliminar o biofilme na superfície de instalações industriais, especialmente no método conhecido como CIP (cleaning in place), normalmente seguem as seguintes etapas: enxagúe, tratamento com um produto cáustico com tensioativos para limpar a instalação, enxagúe, tratamento com um produto ácido para romper as bioestruturas do biofilme, enxagúe, tratamento com um desinfetante tipo oxidante (por exemplo hipoclorito ou peracético), e enxagúe.

Portanto, os métodos clássicos de eliminação de biofilme apresentam certas características indesejáveis, como são a utilização de produtos corrosivos e perigosos para os utilizadores, além de ser obtida uma eficácia limitada, com eliminação parcial do biofilme e risco de nova contaminação, e impacto negativo sobre o meio ambiente.

Além disso, deve ser levado em consideração a diversidade de superfícies que devem ser higienizadas, já que, por exemplo, em grandes superfícies abertas, um procedimento que aplique uma espuma seguido de um enxagúe extenso pode ser adequado, enquanto que em superfícies menos acessíveis tal como, por exemplo, reatores fechados, tubagens ou tanques, um sistema de limpeza in situ será preferível.

No estado da técnica são descritas diversas soluções para o controlo e eliminação de biofilmes utilizando enzimas.

Por exemplo a patente ES2464872 refere-se a composições enzimáticas que compreendem uma combinação de três enzimas (lipase, protease e amilase) e permitem a eliminação de biofilmes aderidos sobre superfícies abertas ou fechadas.

pedido de patente W02009085743 descreve a utilização de perhidrolase e uma mistura de outras enzimas como proteases, glucanases, estearases, mananases, fosfolipases, celulases e amilases para eliminar por completo o biofilme das superfícies.

pedido de patente CN104233331 faz referência à utilização de celulases numa solução ácida para eliminar o biofilme.

No pedido de patente WO 2008/013747 é detalhada a utilização de uma mistura enzimática que contém três proteases, em particular, glucanase, fosfolipase e mananase, juntamente com um método de limpeza para destruir e eliminar o biofilme presente.

Apesar de que existem propostas que utilizam determinadas misturas enzimáticas para atacar o biofilme em superfícies, persiste a necessidade de ter a disposição da indústria, em particular alimentícia ou cosmética, novos produtos e métodos eficazes na prevenção e eliminação dos biofilmes da superfície das instalações industriais. Adicionalmente, são requeridos novos produtos e métodos que sejam aplicáveis, de modo geral, à maioria de superfícies abertas (produto COP) ou fechadas como tubagens, circuitos, etc. (produto CIP).

Na busca de novas estratégias de controlo baseadas na utilização de ativos biológicos com atividade antimicrobiana, tomou relevância recentemente a utilização de óleos essenciais. Diversos estudos defendem a sua utilização para incrementar a resistência a bactérias e fungos de produtos têxteis. Estes compostos apresentam baixa toxicidade tanto para os seres humanos como para o meio ambiente. Sua eficácia ante bactérias planctónicas livres foi demostrada por exemplo em Thyme essential oil for antimicrobial protection of natural textiles International Biodeterioration & biodegradation 84:407-411, 2013. Antifungal activities of thyme, clove and oregano essential oils Journal of food safety, 27:91-101, 2007.

A origem natural dos óleos essenciais, assim como o facto de que existe um risco muito pequeno de que os agentes patogénicos desenvolvam resistências aos componentes ativos destes óleos, devido a sua diversidade de mecanismos de ação, os torna muito interessantes na hora de ser incorporados em produtos de limpeza de indústrias alimentícias e/ou cosméticas. No entanto, até agora não existem produtos que reúnam a limpeza, desagregação e eliminação de biofilmes numa única etapa, nem que utilizem óleos essenciais para controlar e eliminar biofilme. Em parte, isto é, devido à elevada volatilidade dos compostos ativos presentes nestes óleos essenciais e à pouca estabilidade destes compostos quando se encontram em formulações com elevadas quantidades de tensioativos.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO objeto da presente invenção é uma composição para o controlo e/ou a eliminação de biofilmes numa superfície. Também forma parte da invenção um método para controlar e/ou eliminar biofilmes de superfícies, em particular em instalações industriais, que compreende utilizar a composição detergente que é descrita neste pedido de patente.

Num primeiro aspeto, o presente pedido de patente faz referência a uma composição, também denominada detergente ou composição detergente neste documento, para a prevenção da formação de biofilmes e/ou a eliminação de biofilmes numa superfície, caracterizada pelo facto de que compreende, em percentagem em peso com relação ao peso total da composição, a ser incluídos os dois limites de cada um dos intervalos especificados:

entre 1% e 15% de pelo menos um tensioativo aniónico;

entre 1% e 10% de pelo menos um tensioativo não iónico;

entre 5% e 20% de uma mistura de pelo menos um glicol e pelo menos um álcool;

entre 0,5% e 5% de pelo menos um agente sequestrante de iões metálicos;

entre 0,25% e 2,5 % de uma combinação de enzimas que compreende pelo menos uma protease, pelo menos uma lipase, pelo menos uma amilase e pelo menos uma enzima selecionada entre celulase e pectino liase;

entre 0,01% e 3% de pelo menos um óleo essencial, preferentemente a sua composição pode incluir carvacrol, timol, eugenol, cinamaldeido, trans anetol, geraniol, estragol, quitosano, inulina ou uma combinação dos anteriores;

entre 0,01% e 3% de pelo menos um agente fixador de óleo essencial, preferentemente por meio de encapsulação do mesmo;

entre 3% e 15% de um agente regulador de pH; e entre 45% e 75% de um meio de dissolução, preferentemente água;

sendo a soma destes componentes menor ou igual a 100% do total em peso da composição detergente.

Quando a soma dos componentes especificados no parágrafo anterior é menor que 100% do peso total da composição detergente, a composição da invenção pode compreender outros aditivos opcionais, em particular, um ou mais aditivos habituais no sector técnico da invenção. Por outro lado, quando a soma dos componentes especificados é igual a 100% do total em peso da composição detergente, a composição da invenção consiste nos componentes especificados no parágrafo anterior.

Em o presente pedido de patente, entende-se a expressão controlo do biofilme a prevenção da formação do biofilme numa superfície, enquanto que a expressão eliminação do biofilme faz referência ao desprendimento da massa do biofilme de uma superfície.

A composição detergente para o controlo e/ou a eliminação de biofilmes numa superfície que é descrito neste documento pode estar formada por componentes tanto de origem natural ou biológico como de origem quimica. De forma vantajosa, nesta composição a presença de produtos de origem quimica pode ser minimizada e manter adicionalmente uma elevada eficácia desagregadora do biofilme.

Em particular, o detergente pode conter uma combinação de enzimas selecionadas entre as hidrolases: proteases, lipases, cabohidrases (amilases, celulases e pectato liases).

Quando falamos de uma protease pode ser uma ou combinação de duas ou mais. Quando falamos de lipase nos referimos a uma ou combinação de duas ou mais lipases. Quando falamos de amilase, nos referimos a uma ou combinação de duas ou mais amilases. Quando falamos de celulases nos referimos a uma ou combinação de duas ou mais celulases. Quando falamos de pectato liases, nos referimos a uma ou combinação de duas ou mais pectato liases.

As proteases são hidrolases que atuam principalmente sobre as ligações peptidicas das proteínas. Dependendo de que a ligação peptidica seja terminal ou não podemos classificar as proteases em exopeptidases (aminipeptidases ou carboxipeptidases) e endopeptidases.

Este tipo de enzima também pode ser classificado atendendo a: a reação catalizada, o mecanismo catalítico, ou sua sequência e estrutura. Se a classificação for feita com base na ordem dos resíduos catalíticos da cadeia peptídica e as sequências que os flanqueiam, as enzimas proteases podem ser classificadas em: serina proteinases, cisterna proteinases, aspartil proteinases, metalo proteinases e treonina proteinases.

A origem das proteases pode ser de origem vegetal ou animal, ou podem ser produzidas por micro-organismos. Na presente invenção, a origem das proteases pode ser qualquer desses, assim como também as obtidas por engenharia química ou modificação química.

Igualmente, para a obtenção da composição detergente que é descrita neste pedido de patente podem ser utilizadas proteases comerciais tais como, por exemplo, Savinase®, Blaze ® Evity, Medley®, Alcalase®, Esperase®, Everlase, Liquanase, Bio-Protease, Maxatase, Maxapem, Purafect®, Properase®, Purastar®, Effectenz™ ou Optimase®.

Numa composição preferida, a protease é uma subtilisina. Esta protease é estável a pH superior a 7, e está disponível comercialmente como Savinase®, Blaze ® Evity, Medley®, Alcalase®, Bio-Protease ou Optimase® das empresas Novozymes, Biocon e Du Pont. Foi comprovada a maior eficácia da protease procedente do Bacillus clausi geneticamente modificado que a procedente do bacillus spp (Protease and amylase enzymes for biofilm removal and degradation of extracellular polymeric substances (EPS) produced by Pseudomonas fluorescens bactéria (I. Phyllis Molobela, T. Eugene Cloete e and Mervyn Beukes).

Por outro lado, as lipases são hidrolases que hidrolisam as ligações éster dos trialcilglicerois, dando como produtos de reação ácidos gordos, monoalcilglicerol e dialciIglícerol. Podemos encontrar principalmente a seguinte classificação:

Lipases não específicas. - Hidrolisam todas as posições do triglicérido,

Lipase 1,3-específicas. - levam a 2-acilmonoglicéridos,

Lipase 2-especificas. - Levam a 1,3diacilgliceridos.

As lipases catalisam a hidrólise de ésteres insolúveis em água, por meio de uma ativação interfacial. Estas enzimas podem ser de origem animal, bacteriana ou fúngica. As lipases utilizadas para obter a composição da presente invenção podem ser de qualquer destas origens. Em particular, pode ser utilizada alguma das lipases disponíveis comercialmente na atualidade tal como, por exemplo, Lipase, Lipolase®, Medley®, Lipoclean, Lipex®, Biolipase 2XL, entre outros.

As amilases são hidrolases que catalisam a hidrólise das ligações alfa-glucosídicos, dos polissacáridos alfa glucosídicos de alta massa molecular, tais como o amido e o glicogénio, liberando glucose e maltose. Encontramos três tipos de amilases:

α-amilase (1,4-a-D-glucano-glucanohidrolase; glucogenase). Este tipo de enzimas atua ao longo de qualquer ponto da cadeia dos hidratos de carbono, decompondo-os em dextrina desde a amilopectina. Podem ser de origem fúngica (Aspergillus oryzae), bacteriana (B. stearothermophilus, B. subtilis), de cereais e do pâncreas.

β-amilase (1,4-a-D-glucano-maltohidrolase; amilase sacarogénica) . Este tipo de enzimas atua desde a extremidade não redutora da cadeia, catalisando a hidrólise da segunda ligação oí-1,4. Pode proceder de cereais, soja e da batata.

γ-amilase (1,4-a-D-glucano glucohidrolase). Além disso de romper a última ligação 0((1-4) glicosídica na extremidade não redutora da cadeia de amilose e amilopectina, libertando glucose, a γ-amilase pode romper as ligações glicosídicas 0((1-6).

Na composição que é descrita neste pedido de patente utiliza-se preferentemente α-amilases, em particular de origem fúngica ou bacteriana. As amilases estão disponíveis comercialmente com diferentes nomes. Por exemplo Duramyl, Stainzyme®, Stainzyme® Plus, Termamyl®, Termamyl® Ultra, Medley®, Bioamyl HD.

As celulases são enzimas que pertencem ao grupo das glicosil hidrolases e hidrolisam a ponte glicosidica entre dois ou mais hidratos de carbono, ou entre hidrato de carbono e uma unidade quimica diferente que formam parte de uma matriz de polissacárido simples ou estrutural. Ao se hidrolisar as moléculas de celulose ficam disponiveis as moléculas de glucose que podem ser utilizadas como fonte de energia. A maior parte das celulases são de origem fúngica (Aspergillus, Trichoderma) ou são obtidas por meio de fermentações de micro-organismos modificados ou não modificados.

Para obter a composição detergente que é descrita no presente documento podem ser utilizadas celuloses disponiveis comercialmente. Por exemplo Celluzyme, Carezyme®, Medley®, Sumizyme, Endolase, Celluclean® da empresa Novozymes.

Por outro lado, as pectato liases são capazes de descompor ou separar grupos pectinos, substratos de polissacáridos encontrados na parede celular das plantas. A atividade enzimática é proporcionada por pectato liases que hidrolisam (1,4)-alfa-D-galacturonano para dar oligossacáridos.

Para obter a composição detergente que é descrita no presente documento podem ser utilizadas pectato liases disponiveis comercialmente. Por exemplo Pectinex®, Pectinex® Ultra, Xpect da empresa Novozymes.

A composição detergente da presente invenção compreende entre 0,25% e 2,5 % da combinação de enzimas especifica, quantidades expressadas em percentagem em peso de enzimas com relação ao peso total da composição, embora para a preparação desta composição possam ser utilizadas soluções diluidas de uma ou várias das enzimas da combinação.

Em formas de realização preferidas, a combinação de enzimas da composição que é descrita neste documento compreende:

- entre 40% e 55% de protease, preferentemente entre o 40% e 50%;

- entre 5% e 15% de lipase, preferentemente entre 5% e 10%;

- entre 35% e 50% de amilase, preferentemente entre 30 e 40%; e

- entre 1 e 14% de uma enzima selecionada entre celulase e pectino liase, preferentemente entre 2% e 12%;

onde todas as quantidades são expressas em percentagem em peso de cada enzima com relação ao peso total da combinação de enzimas, e onde a soma destas enzimas é menor ou igual a 100% do total em peso da combinação de enzimas.

Quando a soma das enzimas especificadas no parágrafo anterior é menor a 100% do peso total da combinação de enzimas, esta pode compreender outras enzimas opcionais. No entanto, prefere-se que a soma das enzimas especificadas no parágrafo anterior seja igual a 100% do total em peso da combinação de enzimas, em cujo caso, a combinação de enzimas consiste em:

- entre 40% e 55% de protease, preferentemente entre 40% e 50%;

- entre 5% e 15% de lipase, preferentemente entre 5% e 10%;

- entre 35% e 50% de amilase, preferentemente entre 30 e 40%; e

onde todas as quantidades são expressas em percentagem em peso de cada enzima com relação ao peso total da combinação de enzimas, e onde a soma destas enzimas é igual a 100% do total em peso da combinação de enzimas.

A composição para o controlo e/ou eliminação de biofilmes que é descrito neste pedido de patente está baseada na combinação de diferentes enzimas, em particular uma combinação de pelo menos uma protease, pelo menos uma lipase, pelo menos uma amilase e pelo menos uma enzima selecionada entre celulase e pectino liase, com pelo menos um óleo essencial, tal como óleo da melaleuca, óleo de alecrim, óleo de tomilho, óleo de manjericão, óleo de orégano e combinações destes. Adicionalmente prefere-se que se encontrem nesses óleos essenciais compostos fenólicos tais como carvacrol, timol, cinamaldeído, trans anetol, geraniol ou estragol, polissacáridos como quitosano ou inulina, ou uma combinação dos anteriores.

No presente pedido de patente, o termo óleo essencial inclui produtos tanto de origem natural como sintéticos. De forma mais específica, na presente invenção entende-se por óleo essencial um produto que compreende pelo menos um dos compostos com propriedades antimicrobianas presentes num óleo essencial de origem animal ou vegetal, embora o dito produto possa ser obtido adicionalmente por meio de síntese. Portanto, na presente invenção óleo essencial pode ser tanto um único composto com propriedades antimicrobianas, em particular um composto fenólico tal como carvacrol, eugenol, cinamaldeído trans anetol, geraniol, estragol ou timol; um polissacárido tal como quitosano ou inulina; ou uma combinação de vários compostos fenólicos e/ou polissacáridos. Adicionalmente, óleo essencial também pode ser uma mistura ou extrato compreendendo vários dos compostos com propriedades antimicrobianas presentes num óleo essencial de origem vegetal ou animal.

Em qualquer caso, a quantidade de óleo essencial indicada no presente documento faz referência à concentração total do conjunto de compostos com atividade antimicrobiana, em particular derivados fenólicos e/ou polissacáridos, que podem ser considerados derivados de um óleo essencial de origem vegetal ou animal, embora um ou mais destes compostos possa ser obtido por meio de síntese.

A utilização de um óleo essencial minimiza a geração de resíduos tóxicos, o que resulta especialmente vantajoso quando a composição se aplica para controlar e/ou eliminar biofilmes em instalações alimentícias. No entanto, a baixa estabilidade dos compostos óleos essenciais, em particular dos compostos fenólicos e polissacáridos presente nestes óleos, dificulta que estes possam ser utilizados conjuntamente numa mesma formulação detergente. De forma vantajosa, a presente invenção proporciona uma composição detergente que compreende uma combinação de emulsionantes, enzimas, óleos essenciais e agente fixador de óleo essencial

No âmbito do presente pedido de patente entende-se por agente fixador de óleo essencial uma substância que pode conter ou servir de veículo aos elementos voláteis do óleo essencial, em particular a compostos fenólicos tal como carvacrol, eugenol, cinamaldeído trans anetol, geraniol, estragol, timol ou uma combinação destes. De esta forma, os compostos fenólicos dos óleos essenciais podem ser encapsulados nos agentes fixadores e, em consequência, demoram muito mais tempo em se volatilizar. Adicionalmente, a encapsulação também permite evitar que ditos compostos passem à composição diretamente. Este último permite estabilizar durante maior tempo os compostos ativos do óleo essencial na composição, já que evitam que estes sejam atacados pelas enzimas contidas na mesma. Igualmente, evitam a sua degradação pelo contacto e interação com os tensioativos da composição. Os fixadores podem ser tanto naturais tal como, por exemplo, silícios, calcitas ou sepiolita; como fixadores sintéticos, como por exemplo microcápsulas de formaldeído ureia/ melamina-ureia, sendo preferível os agentes fixadores naturais, entre os que encontramos preferentemente partículas de silício mesoporosa, que podem ser obtidos por um processo de sol-gel em microemulsão, tanto esféricas como ocas, que podem conter no seu interior os ditos compostos fenólicos ou podem atuar como substratos dos mesmos.

Preferentemente, o agente fixador de óleo essencial compreendido na composição detergente que é descrita neste documento são partículas de óxido ou hidróxido de sílica, magnésio, zinco ou ferro. Mais preferentemente, o agente fixador de essências é um substrato que compreende um óxido ou hidróxido de sílica, magnésio, zinco ou ferro, com dimensões compreendidas entre 90 e 500 nm e ligando baseado em silanos que prende o exterior do grânulo ao substrato. Em particular, prefere-se utilizar como fixador de essências o produto GL2A, da empresa SMART INOVATION®.

A composição detergente que é descrita neste documento compreende uma combinação de pelo menos um tensioativo aniónico e pelo menos um tensioativo não iónico. Estes compostos com acção humectante e detergente ajudam a dissolução e desprendimento do biofilme da superfície a tratar. De forma vantajosa, os tensioativos aniónicos presentes na composição da presente invenção apresentam adicionalmente função hidrótopa para estabilizar os componentes da composição no meio de dissolução, preferentemente, água.

Em formas de realização preferidas da presente invenção, os tensioativos aniónicos são selecionados a partir do grupo que consiste em alquilsulfonatos, a-olefina sulfonatos, alquilsulfatos, alquil éster sulfatos, alquil benzeno sulfonatos, sulfosuccinatos, alquilcarboxilatos, ésteres de ácido carboxílico, derivados de ácidos carboxílicos polioxietilenados e uma combinação qualquer dos anteriores. Por outro lado, os tensioativos não iónicos preferidos podem ser selecionados a partir do grupo que consiste em álcoois gordos polioxietilenados, ácidos gordos polioxietilenados, derivados de óxido de etileno e óxido de propileno, aminas e amidas gordas polioxietilenadas, óxidos de amina, alquil glucósidos, biotensioativos, éteres de hexitois e de anidridos de hexitois e uma combinação qualquer dos anteriores.

Em formas de realização ainda mais preferidas da presente invenção, a composição detergente que é descrita neste pedido de patente é especialmente adequada para controlar e/ou eliminar biofilmes em superfícies abertas. Neste caso, a composição (também denominada composição espumante neste documento) compreende pelo menos um tensioativo aniónico espumante, preferentemente selecionado a partir do grupo que consiste numa α-olefina sulfonada e éter de ácido carboxílico, em particular um éter de ácido carboxílico selecionado entre os conhecidos no sector como de alta espuma, enquanto que o tensioativo não iónico é um óxido de amina.

Os óxidos de amina são excelentes realçadores de espuma, já que podem aumentar a espuma num amplo intervalo de pH, também podem atuar como hidrótropos e surfactantes suaves. 0 óxido de amina é preferentemente um N-óxido de coco dimetilamina, ainda mais preferentemente óxido de dimetil lauramina ou N-óxido de N,N-dimetildecilamina.

No presente documento o termo coco faz referência a grupos alquilo presentes no óleo de coco, isto é, uma mistura de grupos alquilo de desde 10 até 18 átomos de carbono.

Preferentemente, o éter de ácido carboxilico tem fórmula R-O- (CH2CH2O) nCIUCOOH, onde R é um radical alquilo de entre 10 e 16 átomos de carbono, e n é igual ou superior a 3 moles de óxido de etileno.

Em outras formas de realização ainda mais preferidas da presente invenção, a composição detergente que é descrita neste pedido de patente é especialmente adequada para controlar e/ou eliminar biofilmes em superfícies fechadas e circuitos. Em este caso, a composição (também denominada composição não espumante neste documento) compreende um tensioativo aniónico não espumante, preferentemente um éter de ácido carboxilico de cadeia curta, ainda mais preferentemente um éter com fórmula R¹© (CH2CH2O) mCIUCOOH, onde R¹ é uma cadeia alquílica entre C1-C9 e m é igual ou superior a 2; e tensioativo não iónico selecionado do grupo que consiste em óxido de amina e aduto de poliol de óxido de etileno e óxido de propileno.

Adicionalmente, a composição que é descrita neste pedido de patente compreende uma combinação de pelo menos um álcool e pelo menos um glicol. A função hidrotrópica dos álcoois permite aumentar a solubilidade e a miscibilidade dos sais orgânicos em água, homogeneizando os ingredientes ativos em dissolução. Preferentemente, os álcoois têm fórmula R³-OH, onde R³ é uma cadeia alquílica C1-C3, já que estes compostos têm uma função hidrotrópica e redutora de viscosidade da composição. Entre os álcoois preferidos estão o etanol e o 2-propanol.

Por outro lado, os glicóis da composição detergente da presente invenção cumprem uma dupla função: estabilização das enzimas na dissolução aquosa; e uma função humectante e solvente que ajuda na penetração no biofilme e a dissolução de componentes orgânicos. A relação em peso entre álcool: glicol está preferentemente na razão 1:3 e 1:5.

A composição detergente que é descrita neste pedido de patente compreende pelo menos um agente sequestrante de iões metálicos, isto é, um composto capaz de formar complexos solúveis com iões metálicos, especialmente com iões cálcio e magnésio. Isto permite melhorar as propriedades detergentes dos tensioativos e evita a precipitação de sais metálicas insolúveis, especialmente de cálcio e magnésio. Um intervalo preferido na composição está entre 0,5% e 2% em peso com relação ao peso total da composição detergente.

Alguns dos agentes sequestrantes que podem ser utilizados na composição que é descrita neste pedido podem ser aminopolicarboxilatos tal como EDTA (ácido etilendiaminotetraacético), MGDA (ácido metilglicina diacético), GLDA (ácido n,n- dicarboximetil glutámico), ácido iminodisuccínico, DTPA (ácido dietiléntriamino pentacético), seus sais sódicos ou uma mistura qualquer dos anteriores; fosfonatos como AEPN (ácido 2aminoetilfosfónico) , HEDP (ácido 1-hidroxietiliden-1,1difosfónico), ATMP (ácido aminotris(metilenfosfónico)) , EDTMP (ácido etilendiamino tetra (metilenfosfónico), DTPMP (ácido dietilentriaminopenta (metilenfosfónico)), PBTC (ácido fosfobutan-tricarboxílico), TDTMP (ácido tetrametilendiaminotetra (metilenfosfónico)), HDTMP (ácido hexametilendiaminotetra (metilenfosfónico)) ou uma mistura qualquer dos anteriores.

Em formas de realização preferidas da presente invenção, o agente sequestrante é selecionado a partir do grupo que consiste em as sais sódicos de EDTA, MGDA, GLDA, iminodisuccinato sódico e uma combinação qualquer das anteriores.

Adicionalmente, o detergente que é descrito neste pedido compreende pelo menos um agente regulador de pH. Este composto pode ser de carácter ácido, preferentemente selecionado a partir do grupo que consiste em ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido acético, ácido láctico, ácido málico, ácido fórmico e ácido tartárico. De forma alternativa, o agente regulador de pH pode ser de carácter alcalino ou básico, preferentemente selecionado a partir do grupo que consiste em hidróxido sódico, hidróxido potássico e alcanolaminas. Um intervalo preferido na presente composição está entre 2% e 10% em peso com relação ao peso total da composição detergente.

De maneira preferível, todos os detergentes descritos podem ser preparados diluídos em água a uma concentração ou dose entre 1% e 5% em peso com relação ao peso total da solução diluída, preferentemente entre 1% e 3% em peso com relação ao peso total da solução diluída.

Tanto a composição detergente que é descrita neste pedido de patente, como a solução diluída que se menciona no parágrafo anterior, podem ser utilizadas para controlar e/ou eliminar biofilmes numa superfície, em particular de instalações da indústria alimentícia ou cosmética.

Um segundo objeto de esta invenção faz referência a um método para controlar ou eliminar o biofilme de uma superfície, que compreende as seguintes etapas:

a) por em contacto a superfície a tratar com uma solução diluída que compreenda a composição detergente que é descrita neste pedido de patente e água, durante um período entre 10 minutos e 150 minutos, preferentemente entre 30 e 120 minutos; e

b) enxaguar a superfície com água.

Adicionalmente, o método para controlar e eliminar um biofilme numa superfície da presente invenção pode compreender a etapa anterior a-1) de diluição da composição detergente que é descrita neste pedido de patente em água, preferentemente as doses compreendidas entre 1% e 5%, ainda mais preferentemente entre 1% e 3%, em ambos casos quantidades expressas em peso com relação ao peso total da solução diluída. De forma alternativa, também é possível utilizar uma solução de detergente previamente diluída, em particular a as doses indicadas anteriormente. De ser assim, esta etapa anterior de diluição não seria necessária.

Na etapa a) , a forma de aplicação pode depender da localização da superficie e do tipo da mesma. Assim, sobre superficies abertas podem ser utilizadas tanto a composição espumante como a não espumante, embora seja preferentemente utilizar a composição espumante. Adicionalmente, prefere-se a aplicação da solução diluida por meio de projeção de espuma utilizando os equipamentos adequados, habituais no sector técnico da invenção para este tipo de aplicação.

Por outro lado, para controlar e/ou eliminar biofilmes de superficies de peças desmontáveis, pode ser utilizada qualquer das composições, tanto espumantes como não espumantes, que são descritas neste pedido de patente, já que neste caso a etapa a) do método da invenção pode compreender a imersão da peça na solução diluida.

Igualmente, para controlar e/ou eliminar biofilmes de circuitos e superficies fechadas, será preferível a utilização da composição não espumante. Neste caso, a solução diluida é aplicada preferentemente por meio de circulação da solução diluida pelo circuito ou superficie fechada a tratar.

A solução diluida estará preferentemente a uma temperatura compreendida entre 15°C e 60 °C, sendo ainda mais preferivel entre 40°C e 50°C.

O tempo de contacto dependerá do tipo de biofilme e de sua espessura, sendo preferivel entre 30 e 90 minutos para os sistemas CIP, isto é, sistemas fechados, quando a temperatura está entre 40 e 50 °C. Por outro lado, para superficies abertas o tempo será preferentemente de 15 e 30 minutos.

O enxagúe da etapa b) é realizado com água, no caso de superficies abertas prefere-se utilizar água a pressão, enquanto que em superficies fechadas e circuitos prefere-se a circulação de água.

Em outras formas de realização preferidas da presente invenção, o método para controlar e/ou eliminar o biofilme de uma superficie compreende uma etapa adicional c) de aplicação de um desinfetante. Entre os desinfetantes selecionados preferentemente estão os desinfetantes oxidantes tal como, por exemplo, ácido peracético, peróxido de hidrogeno ou hipoclorito sódico.

método de controlo e/ou eliminação de biofilme pode ser aplicado a todo tipo de superfícies e materiais em que tenha se desenvolvido um biofilme, em particular, aço inoxidável, metais macios tais como alumínio, latão, bronze, galvanizados, materiais cerâmicos ou materiais plásticos. Preferentemente as superfícies a tratar estarão dentro das habituais indústrias alimentícias, farmacêuticas, produtos cosméticos e indústrias químicas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Figura 1: Fotografia do biofilme formado por Pseudomona aeruginosa.

Figura 2a: Fotografia mostrando os resultados no ensaio 1 ao aplicar uma solução diluída a 1% em água da composição 1 .

Figura 2b: Fotografia mostrando os resultados em ensaio 1 ao aplicar uma solução diluída a 3% em água da composição 1 .

EXEMPLOS

A seguir são incluídas várias composições detergente que, ainda sendo formas de realização especialmente preferidas da composição detergente que é descrita neste documento, não têm carácter limitante.

Composição 1: o detergente para superfícies abertas apresenta a seguinte composição, quantidades expressas em peso com relação ao peso total da composição: alfa olefina sulfonato sódico 7,9% óxido de coco dimetil amina 3,1% ácido N,N-dicarboximetil glutámico (GLDA) sal tetrassódico 0,8% propilenglicol 7,1% xileno sulfonato sódico 1,9% ácido cítrico 4,7% monoetanolamina 5,2% álcool etílico 3, 6% butildiglicol 4,3%

Lipase 0,04%

Amilase 0,18%

Protease Celulase GL2A ©-fixador de óleos carvacrol 99% água desionizada qsp - quantidade suficiente Composição 2: detergente de seguinte: lauril/ miristil éter ácido óxido de coco dimetil amina ácido N,N-dicarboximetil propilenglicol xileno sulfonato sódico ácido cítrico monoetanolamina álcool etílico butildiglicol Lipase Amilase Protease Pectato liase GL2A ©-fixador de óleos carvacrol 99% água desionizada glutámico

0,22% 0,012% 0,3% 0,031% qsp para 100 % da composição, superfícies a composição era a carboxílico 3,5 %

5, 3% (GLDA) sal tetrassódico 0,8%

7,1%

1, 9% 4,7%

5, 2%

3, 6% 4,3%

0,04% 0,18%

0,22% 0,06%

0,3% 0,031% qsp

Composição 3: para ser utilizada em instalações fechadas e circuitos, para evitar a formação de espuma a composição é a seguinte:

ácido hexeth-4 carboxílico 4,7% óxido de decamina 1,6% aduto de óxido de etileno e óxido de propileno 0,2% propilenglicol 7,1% ácido N,N-dicarboximetil glutámico sal tetrassódico 0,8% xileno sulfonato sódico 1,9% ácido cítrico 4,7% monoetanolamina 5,2% álcool etílico 3, 6% butildiglicol 4,2%

Lipase 0,04%

Amilase 0,18%

Protease 0,22%

Celulase 0,012%

ENSAIOS DE EFICÁCIA

A seguir procedemos a expor, a modo de exemplo e sem carácter limitante certos resultados de ensaios de eficácia da invenção.

ENSAIO 1: tomou-se como referência a norma ISO/TS 158835:2005. Washer-disinfectors. Part 5: Test soils and methods for demonstrating cleaning efficacy. Foram analisadas tanto as condições de limpeza em superfícies abertas como em circuitos fechados, e para isso foram formados biofilmes de Pseudomonas aeruginosa (CECT-116).

Para o crescimento de micro-organismos e formação de biopelículas (biofilmes) estáveis foram utilizadas técnicas de formação em sistema dinâmico, com o objeto de simular com maior precisão os biofilmes formados em instalações da indústria alimentícia e cosmética.

Para os testes foram utilizadas superfícies de vidro (borossilicato), por oferecer umas condições ótimas para a observação.

Para a observação microscópica da estrutura do biofilme procedeu-se à coloração do mesmo utilizando o kit de coloração LIVE/DEAD® BacLight (Invitrogen) para a diferenciação de células viáveis e não viáveis. Posteriormente realizou-se a leitura por meio de um microscópio confocal multifoton montado sobre um microscópio vertical BX61WI. Realizou-se o tratamento das imagens microscópicas obtidas por meio dos programas informáticos Imaris 7,3.1 e FV10-ASW 4.0 viewer.

A eficácia antibiofilme é medida em termos de redução microbiana com relação aos níveis de biomassa num biofilme de controlo.

Sobre o dito biofilme foi pulverizada uma solução diluída em água ao 3% em peso com relação ao peso total da solução da composição 1 (veja-se mais acima) e deixou-se atuar durante 60 minutos a 50°C. A seguir enxaguou-se com água.

Tal como mostra a figura 2b, existe uma destruição total da biomassa quantificável e cultivável, não detetando microorganismos viáveis após o tratamento. Na fotografia observase que todos os resíduos celulares corados mostram um tom mais claro na fotografia, indicativo de que todas as células restantes estão lesionadas ou mortas. É obtida uma redução microbiana superior ao 4,5 para estas condições, sendo observado também uma eliminação quase completa do biofilme.

Como mostra a figura 2a, também são obtidos bons resultados com a utilização da mesma composição diluída em água a 1% em peso com relação ao peso total da composição, e aplicando a solução a 50°C durante 120 minutos. Com este método são obtidas reduções microbianas de 4,01 para estas condições.

Estes resultados são resumidos no quadro 1:

Biofilme de controlo n=3	Tratamento com formula 1 n=3	Redução microbiana Logio (c>- Logio
	ufc/cm²	logio ufc/cm²	Condições testadas	ufc/cm²	logio ufc/cm²
1% 50°C	1, 6xl0⁵	5, 12	60 minutos	1,4xl0²	2, 15	2, 96
120 minutos	14	1, 11	4, 01
3% 50°C	1, 6xl0⁵	5, 12	60 minutos	<7	<0, 85	>4,26
120 minutos	<7	<0, 85	>4,26

Quadro 1

Dos ensaios realizados conclui-se que a composição da presente invenção é claramente eficaz, conseguindo a completa eliminação do biofilme aderido às superfícies, melhorando notavelmente os resultados obtidos por meio de tratamentos desinfetantes convencionais.

ENSAIO 2: realizou-se o crescimento de biofilme num tubo de Tygon, por meio da inoculação de uma suspensão bacteriana de Pseudomona aeruginosa (aproximadamente 10⁸ufc/mL num tubo que previamente tinha sido preenchido com meio de cultivo e que se manteve a 30°C durante 7 dias.

Para comprovar a capacidade da formulação para eliminar o biofilme realizou-se a recirculação de uma solução diluída em água a 3 % da composição 3 (veja-se mais acima) , a uma velocidade de 120 mL/min durante 30 minutos, e com uma temperatura de contacto de 40°C. De novo neste caso foi obtida uma redução microbiana do 4,75 (log) indicando uma completa eliminação do biofilme.

Deste modo fica demostrada sua ação tanto em circuitos fechados como em superfícies abertas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Uma composição detergente, caracterizada por compreender, em percentagem em peso com relação ao peso total da composição:

entre 1% e 15% de pelo menos um tensioativo aniónico;

entre 1% e 10% de pelo menos um tensioativo não iónico; entre 5% e 20% de uma mistura de pelo menos um glicol e pelo menos um álcool;

entre 0,5% e 5% de pelo menos um sequestrante de iões metálicos;

entre 0,25% e 2,5 % de uma combinação de enzimas que compreende pelo menos uma protease, pelo menos uma lipase, pelo menos uma amilase e pelo menos uma enzima selecionada entre celulase e pectino liase;

entre 0,01% e 3% de um pelo menos um óleo essencial;

entre 0,01% e 3% de pelo menos um agente fixador de óleo essencial;

entre 3% e 15% de um agente regulador de pH; e entre 45% e 75% de um meio de dissolução;

sendo a soma destes componentes menor ou igual a 100% do total em peso da composição detergente.
2. A composição detergente de acordo com a reivindicação 1, onde o meio de dissolução é água.
3. A composição detergente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, onde a combinação de enzimas compreende:

- entre 40% e 55% de protease,

- entre 5% e 15% de lipase, - entre 35% e 50% de amilase, e

- entre 1 e 14% de uma enzima selecionada entre celulase e pectino liase;

onde todas as quantidades são expressas em percentagem em peso de cada enzima com relação ao peso total da combinação de enzimas, e onde a soma destas enzimas é menor ou igual a 100% do total em peso da combinação de enzimas.
4. A composição detergente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, onde o óleo essencial compreende carvacrol, timol, eugenol, cinamaldeido, trans anetol, geraniol, estragol, quitosano, inulina ou uma combinação qualquer dos anteriores.
5. A composição detergente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, onde o agente fixador de óleo essencial compreende particulas de silicio, calcita ou sepiolita.
6. A composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, onde o tensioativo aniónico é selecionado a partir do grupo que consiste numa a-olefina sulfonada e éter de ácido carboxilico; e o tensioativo não iónico é um óxido de amina.
7. A composição de acordo com a reivindicação 6, onde o éter de ácido carboxilico tem fórmula R-O-(CH2CH2O) nCH2COOH, onde R é um radical alquilo de entre 10 e 16 átomos de carbono, e n é superior ou igual a 3 moles de óxido de etileno.
8. A composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, onde o tensioativo aniónico é um éter de ácido carboxilico, e o tensioativo não iónico é selecionado a partir do grupo que consiste num óxido de amina e aduto de poliol de óxido de etileno e óxido de propileno.
9. A composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, onde o álcool tem fórmula R³-OH, e R³é uma cadeia alquilica C1-C3.
10. Uma solução detergente diluída que compreende entre 1% e 5% em peso da composição que é descrita em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e água.
11. Um método para controlar ou eliminar o biofilme de uma superfície, caracterizado por compreender:

a) pôr em contacto a superfície a tratar com uma solução diluída que compreende a composição detergente que é descrita em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e água, durante um período de entre 10 minutos e 150 minutos; e

b) enxaguar a superfície com água.
12. O método de acordo com a reivindicação 11, onde a solução diluída compreende entre 1% e 5% em peso da composição que é descrita em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e água.
13. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, onde a superfície a tratar é uma superfície aberta, e é utilizada uma solução diluída que compreende a composição detergente que é descrita em qualquer uma das reivindicações 6 a 7 e água.
14. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, onde a superfície a tratar é uma superfície fechada ou circuito, e é utilizada uma solução diluída que compreende a composição detergente que é descrita na reivindicação 8 e água.
15. O método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, que adicionalmente compreende aplicar um