PT2130043T

PT2130043T - Método para a detecção de uma contaminação fúngica

Info

Publication number: PT2130043T
Application number: PT87756698T
Authority: PT
Inventors: Moularat Stéphane
Original assignee: Centre Scient Et Technique Du Batiment Cstb
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2017-03-06
Also published as: US8127593B2; ES2617047T3; FR2913501B1; EP2130043B1; WO2008125770A1; PL2130043T3; US20100107740A1; HUE033167T2; FR2913501A1; CA2679748C; DK2130043T3; HRP20170265T1; CA2679748A1; EP2130043A1

Description

DESCRIÇÃO

"MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE UMA CONTAMINAÇÃO FÚNGICA" DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a um processo para a detecção de uma contaminação fúngica em ambientes interiores.

Por ambiente interior entende-se um espaço confinado no interior de um edifício que é arejado de forma não contínua. Exemplos de ambientes interiores podem ser encontrados em habitações, museus, igrejas, caves, monumentos históricos, edifícios administrativos, escolas e hospitais.

Desde os anos 70 e o primeiro choque petrolífero, a implementação de políticas de economia de energia levou ao confinamento das habitações com especialmente o aumento do isolamento de edifícios. Esta política associada com à propagação de equipamentos domésticos geradores de vapor, tais como máquinas de lavar e de secagem de roupa, e por conseguinte ao aumento da humidade relativa favorável ao crescimento dos microrganismos, especialmente bolores, na maioria das superfícies, tais como materiais de construção.

Os locais são então susceptíveis de se tornarem "nichos ecológicos" para o desenvolvimento deste tipo de microorganismos. Este fenómeno é assim traduzido por um aumento do número de locais contaminados por bolores nos últimos trinta anos. A presença de bolores em ambientes internos não é isenta de consequências para a saúde. De facto, vários estudos têm demonstrado o seu papel tanto na degradação de materiais e estruturas que eles colonizam, mas também no aparecimento de sintomas nos ocupantes de locais compreendendo bolores.

Durante as duas últimas décadas, numerosos estudos realizados na América do Norte e na Europa têm mostrado que, em certas circunstâncias de exposição, estes microrganismos podem ser responsáveis pelo aparecimento de doenças respiratórias tais como alergias, infecções ou toxi-infecções.

Schleibinger H. et al., Umweltmed Forsch Prax 9(3) 151-162 (2004) descreve um estudo que visa determinar se os COV de origem fúngica podem ser utilizados para a detecção de contaminação fúngica oculta. Para tal, as concentrações de COV de origem fúngica foram medidas em diversos apartamentos e foi determinada a influência de diversos factores, entre os quais a presença de contaminação fúngica, nas concentrações destes COV.

Até à data, as técnicas usadas para detectar a presença de bolores em ambientes interiores baseiam-se no reconhecimento visual de um desenvolvimento de fungos e na cultura de conidios recolhidos no ar ou em superficies. Ora, a presença destes microrganismos pode ser difícil de diagnosticar em caso de contaminações "mascaradas" para as quais os esporos não são libertados para o meio ambiente (quando, por exemplo, as contaminações se situam ao nível do sistema de ventilação ou ainda nas estruturas do edifício). Deste modo invisíveis à superfície dos produtos de construção, e não detectáveis pela análise micro-biológica de ar, os bolores produzem no entanto, de forma contínua, metabolitos e produtos de degradação inaláveis e responsáveis, nalguns casos, por doenças.

Além disso, a resposta destas técnicas de medição é longa, uma vez que é necessário esperar o crescimento dos microorganismos recolhidos em laboratório antes de poder efectuar a análise.

Um objecto da presente invenção é, por conseguinte, superar na totalidade ou em parte os inconvenientes acima mencionados.

Os fungos emitem desde o início do seu desenvolvimento moléculas voláteis (Compostos Orgânicos Voláteis) provenientes quer do seu metabolismo, quer da degradação do material no se desenvolvem pelos enzimas ou ácidos que produzem. Ao contrário de esporos, estes compostos dispersam-se no meio ambiente sem serem retidos pelos suportes. Por conseguinte, a detecção de alguns destes compostos que são específicos de uma ou mais espécies de fungos, permite por um lado, a identificação de uma contaminação desde o início do crescimento dos fungos e por outro lado a detecção de contaminações "mascaradas" pelos esporos que não são liberados no meio ambiente. A empresa requerente descobriu agora que alguns COV estavam presentes no ar ambiente, na presença de bolores. Estes COV são então especificamente provenientes do metabolismo fúngico. A empresa requerente descobriu igualmente que certos outros COV estavam presentes no ar ambiente não só na presença de bolores, mas também na presença de certos materiais de construção ou ainda de outros contaminantes biológicos, tais como contaminações bacterianas. Um exemplo de uma tal contaminação bacteriana é a geosmina que é emitida tanto por bolores como por bactérias. Com essa descoberta, a empresa requerente foi capaz de demonstrar que estes COV especificamente provenientes do metabolismo fúngico podem ser divididos em dois grupos: - os COV que são emitidos independentemente da espécie de fungos e do suporte sobre o qual se desenvolve a espécie de fungos, e - os COV que são emitidos em função das espécies de fungos e/ou do suporte sobre o qual ele se desenvolve.

Entre os COVs que são emitidos independentemente das espécies de fungos e do seu suporte, distinguem-se os COV que sao apenas emitidos por espécies de fungos e os COV que podem ter outras origens biológicas.

Determinou assim três categorias distintas de COV fúngicos. A detecção destes COV está na base da invenção. Assim, a Empresa Requerente teve o mérito, após longa e aprofundados trabalhos de investigação, de desenvolver um método para a detecção de contaminação por fungos em ambientes interiores que permite a detecção de tal contaminação fúngica mesma na ausência de sinais visíveis de contaminação.

Assim, o método para a detecção de contaminação por fungos de um ambiente interior de acordo com a invenção compreende os seguintes passos: a. recolha de uma amostra de compostos orgânicos voláteis (COV) num ambiente interior, b. detecção da presença ou ausência de determinados COV predeterminados, a partir do metabolismo de fungos, compreendendo estes COV predeterminados pelo menos um COV de cada uma das três categorias de COV seguintes: (1) os COV que são emitidos independentemente das espécies de fungos e seu suporte e que são emitidos apenas por espécies de fungos; (2) os COV que são libertados independentemente das espécies de fungos e do suporte, mas também podem ter outras origens biológicas; e (3) os COV que são emitidos em função da espécie de fungos e/ou do suporte; c. cálculo de um índice químico de contaminação por fungos em função respectivamente da presença e da ausência dos COV predefinidos, provenientes do metabolismo fúngico, tomando em consideração que: a presença de COV de categoria (1) indica directamente a presença de uma contaminação fúngica enquanto que a ausência de tais COV indica a ausência de uma contaminação fúngica; a presença de COV de categoria (2) não permite concluir sobre uma contaminação fúngica enquanto que a ausência de tais COV indica a ausência de uma contaminação fúngica; e a presença de COV de categoria (3) indica a presença de uma contaminação fúngica enquanto que a sua ausência não permite concluir sobre a ausência de uma contaminação fúngica.

Os COV são emitidos apenas por espécies de fungos e cuja emissão é independente do suporte compreendem especialmente o l-octen-3-ol, o 1,3-octadieno e o metil-2-etil-hexanoato. Os COV que podem igualmente ter outras origens biológicas cuja emissão é independente do suporte incluem o 2-metilfurano, o 3-metilfurano, o 3-metil-l-butanol, o 2-meti1-1-butanol e o α-pineno. Os COV são emitidos em função da espécie de fungo e/ou do suporte compreendem especialmente o 2-hepteno, o dimetilsulfureto, a 4-heptanona, a 2(5H)-furanona, o 3-heptanol e o metoxi-benzeno.

Numa forma de realização, os COV predeterminados compreendem outras categorias de COV (1), (2), (3), igualmente o 2-etil-hexanol.

De acordo com o processo da invenção, a etapa a) de recolha da amostra de COV é realizada de preferência por amostragem difusiva sobre um adsorvente sólido tal como Carbograph 4. A partir da amostra de COV recolhida no passo a) detecta-se a presença ou ausência de determinados COV predeterminados, provenientes do metabolismo fúngico. Estes COV predeterminados compreendem pelo menos - um COV que é emitido independentemente da espécie fúngica e do seu suporte e só é emitida por espécies de fungos; - um COV que é emitido independentemente da espécie fúngica e do suporte, mas que pode também ter outras origens biológicas; e - um COV emitido em função da espécie fúngica e/ou do suporte.

Ao detectar a presença ou ausência de pelo menos um COV de cada uma das três categorias de COV citadas acima, aumenta-se a certeza do método de detecção de acordo com a invenção em relação com uma detecção da presença ou ausência de COV provenientes de uma dessas categorias.

De preferência, vários COC serão detectados de cada uma das três categorias acima citadas.

Numa modo de realização vantajoso, os COV de categoria (1) são escolhidos de entre o grupo que consiste em l-octen-3-ol, 1,3-octadieno e metil-2-etil-hexanoato, os COV da categoria (2) são escolhidos do grupo que consiste em 2-metilfurano, 3-metilfurano, 3-metil-l-butanol, 2-meti 1-1-butanol e α-pineno, e os COV de categoria (3) são seleccionados do grupo que consiste em 2-hepteno, dimetilsulfureto, 4-heptanona, 2(5H)—furanona, e 3-heptanol.

De preferência, os COV predeterminados são detectados por cromatografia em fase gasosa seguida de espectrometria de massa (GC/MS).

Após a detecção da presença ou ausência de cada um dos COV predeterminados, calcula-se um índice químico de contaminação fúngica. Este cálculo baseia-se nas seguintes constatações que a Empresa Requerente foi capaz de fazer, após uma investigação longa e aprofundada. A presença de COV especificamente provenientes do metabolismo fúngico, que são emitidos independentemente das espécies de fungos e do seu suporte e que só são emitidas por espécies fúngicas, indica a presença de contaminação por fungos, enquanto que a ausência de tais COV indica a ausência de contaminação por fungos.

Pelo contrário, a presença de COV provenientes do metabolismo fúngico, mas que podem também ter outras origens biológicas não permite concluir sobre uma contaminação fúngica. No entanto, a ausência de tais COV indica a ausência de contaminação por fungos.

No que se refere especif icamente a COV do metabolismo dos fungos mas que são emitidos em função das espécies de fungos e/ou do suporte, a sua presença indica a presença de contaminação por fungos, enquanto que sua ausência não permite concluir sobre a ausência de contaminação por fungos.

Um caso especial é o metil-2-etil-hexanoato que, na base, faz parte dos COV emitidos independentemente da espécie de fungo e do seu suporte, mas cuja formação parece ser devida à transformação de 2-etil-hexanol pelo bolor. Sem se pretender uma ligação com qualquer teoria, supõe-se que o 2-etil-hexanol se transforma em metil-2-etil-hexanoato através de uma reacção de oxidação em ácido 2-etil-hexanóico, que é depois esterificado em metil-2-etil-hexanoato. A presença do metil-2-etil-hexanoato de concluir a existência de uma contaminação por fungos. Pelo contrário, na ausência de metil-2-etil-hexanoato, isto é importante para detectar a presença ou ausência de 2-etil-hexanol. Se, neste caso, 2-etil-hexanol está presente, pode-se concluir sobre a ausência de contaminação por fungos. Se, por outro lado, não existe 2-etil-hexanol, não se pode concluir que está presente uma contaminação por fungos.

Com base nestas constatações, a Empresa Requerente teve o mérito de optimizar um método para o cálculo de um indice químico de contaminação por fungos que se baseia no seguinte incremento. A presença de um COV é incrementado por um valor de "1" se a presença do COV

indica a presença de contaminação por fungos e um valor ”0" se a presença de COV não permitir concluir a presença de uma contaminação fúngica. A ausência de um COV é incrementado por um valor de "-1" se a ausência de COV indica a ausência de uma contaminação por fungos, e um valor "0" se a ausência do COV não permite concluir sobre a ausência de uma contaminação por fungos. A Tabela 1 abaixo resume os princípios de incremento. _Tabela 1:

Incremento_

No caso particular do metil-2-etil-hexanoato a presença de metil-2-hexanoato é incrementada por um valor de "1", enquanto que a sua ausência é incrementado por um valor de "-1" se o 2-etil-hexanol está presente na amostra e por um valor de "0" se o 2-et il-hexanol está ausente da amostra. A tabela 2 resume o principio de incremento em comparação com o metil-2-hexanoato.

Tabela 2: Incremento de metil-2-etil-hexanoato

O índice químico de contaminação por fungos é calculado através da adição de incrementos que tenham sido atribuídos na presença ou na ausência de cada um dos COV predeterminados. O resultado desta adição, isto é, o índice químico de contaminação por fungos é, por conseguinte, tanto um valor negativo, ou zero, ou um valor positivo. Se o índice químico de contaminação por fungos é menor ou igual a 0, isso indica a ausência de contaminação por fungos. Um índice de contaminação por fungos estritamente positivo indica a presença de contaminação por fungos. O processo para a detecção de uma contaminação por fungos de acordo com a invenção é particularmente útil para a detecção precoce de uma tal contaminação, isto é, antes do aparecimento de sinais visíveis de contaminação. Esta possibilidade de detecção precoce é, por exemplo, de grande importância em monumentos históricos, igrejas e museus, onde danos irreparáveis têm sido geralmente causados quando os primeiros sinais visiveis de contaminação fúngica aparecem.

Os exemplos de realização seguintes ilustram a presente invenção sem de modo algum limitar o seu âmbito. EXEMPLO 1: Recolha de uma amostra de COV num ambiente interior

Realizaram-se recolhas de COV in situ por amostragem difusiva num adsorvente sólido do tipo Carbograph 4 em doze habitações. Cinco das doze habitações continham pelo menos uma divisão com uma mancha de bolor visível superior aim2 (habitações 1 a 5) e sete das doze habitações não mostraram sinais visíveis de contaminação por fungos (habitações 7 a 12). A recolha é assegurada por um tubo de difusão. 0 aparelho de amostragem é composto por um cartucho, um corpo difusivo e um adaptador. 0 cartucho é cilíndrico (rede de aço inoxidável de 40-60 mesh), com diâmetro externo de 4,8 mm e contendo 300 mg de carvão grafitado (Carbograph 4) . Este cartucho é colocado antes da recolha num corpo difusivo de polietileno. O conjunto é então enroscado sobre um suporte com auxílio de um suporte com mola.

Os tubos são passivos são expostos no local por um período de 7 dias. 0 ponto de amostragem situa-se entre 0,5 e 1 m de altura. Após a exposição, os cartuchos são conservados no frigorífico antes da análise. A maior parte dos COV (fúngicos ou não) que compõem o ar da habitação são então aprisionados no adsorvente.

EXEMPLO 2: Detecção da presença ou da ausência de certos COV

Os tubos contendo o adsorvente são transferidos para o interior de uma cadeia de análise laboratorial. Esta cadeia consiste na combinação de três técnicas:

- a cromatografia em fase gasosa (GC) usada para separar os COV - a ionização de chama (FID) que permite a detecção das diferentes moléculas, - a espectrometria de massa (MS) utilizada para identificar esses compostos.

Para cada uma das doze habitações, obtêm-se então cromatogramas e os COV específicos são aí procurados (ver Tabela I para os COV procurados). EXEMPLO 3: Cálculo do índice químico de contaminação por fungos

Um índice de contaminação é então calculado de modo a reagrupar o conjunto das informações fornecidas pela presença ou ausência dos COVs específicos identificados. Para formalizar o conjunto das observações feitas sobre a origem destas moléculas, o índice é calculado em função da presença ou da ausência de cada um destes COV. 0 método de incremento deste índice está esquematizado na figura 1.

No que diz respeito ao metil-2-etil-hexanoato, tomou-se em conta a sua formação pode ser devido à transformação de 2-etil-hexanol pelo bolor. A regra do incremento que se aplicou neste caso está descrito na figura 2.

De acordo com a construção deste índice, um valor elevado faz com que seja provável a presença de fungos, pelo contrário, um valor baixo o exclui.

Assim, um valor de índice estritamente superior a 0 permite concluir sobre a presença de um desenvolvimento de fungos na habitação estudada enquanto um valor negativo ou nulo a exclui.

Os resultados da análise dos cromatogramas de amostragens realizadas nas 12 habitações estão referenciadas na Tabela I. TABELA I: Lista de COV do metabolismo identificados em 12 habitações (0 = ausência do composto, 1 = presença composto)

Constatou-se a presença sistemática do α-pineno e do 3-metil-l-butanol. Esta observação suporta a hipótese de que estes compostos possuem muitas fontes de emissão (bolor, bactérias, plantas). 0 indice de contaminação estabelecido de seguida foi aplicado para cada habitação (ver Figuras 1 e 2) . Os valores do índice estão listados na Tabela II:

Tabela II: Valores dos índices atribuídos a cada habitação

As habitações que apresentam uma contaminação visível têm todas um indicador estritamente positivo. Este valor positivo do índice confirma então a presença provável de um desenvolvimento fúngico nestas habitações.

Com a excepção da habitação n29, as habitações sem contaminação visível têm indicadores inferiores ou iguais a 0. O valor dos índices foi então correlacionado com a presença de um desenvolvimento fúngico. A habitação n29, classificada nas habitações à partida "saudáveis", comporta-se, em termos de marcadores químicos, da mesma maneira que as habitações cuja contaminação fúnqica foi encontrada (indicador estritamente superior a 0). Estas habitações não apresentam então qualquer risco de contaminação fúnqica.

Para verificar essas hipóteses, estes resultados foram associados a um questionário apresentado aos ocupantes de cada habitação. Entre as diferentes questões, seis poderiam estar associadas à presença dos nossos indicadores. Estas perguntas assim como as respostas associadas com cada habitação são apresentadas na Tabela III .

Tabela III: Resultados do questionário submetido aos proprietários das doze habitações (1 = sim, 0 = não)

Constatou-se que a casa N29 (sem sinal visível mas com um índice positivo) sofreu infiltrações de água nos 12 meses anteriores à amostragem. É provável que essas infiltrações tenham causado uma contaminação fúngica que não foi detectada visualmente. Por conseguinte, o índice estabelecido permitiu detectar uma contaminação antes do aparecimento dos primeiros vestígios visíveis de crescimento fúngico.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1, Processo de detecção de uma contaminação fúngica de um ambiente interior definido por um espaço confinado no interior de um edifício que é arejado de modo não contínuo compreendendo as seguintes etapas: a. recolha de uma amostra de compostos orgânicos voláteis (COV) num ambiente interior, b. detecção da presença ou ausência de determinados COV predeterminados, a partir do metabolismo de fungos, compreendendo estes COV predeterminados pelo menos um COV de cada uma das três categorias de COV seguintes: (1) os COV que são emitidos independentemente das espécies de fungos e seu suporte e que são emitidos apenas por espécies de fungos; (2) os COV que são libertados independentemente das espécies de fungos e do suporte, mas também podem ter outras origens biológicas; e (3) os COV que são emitidos em função da espécie de fungos e/ou do suporte; c. cálculo de um índice químico de contaminação por fungos em função respectivamente da presença e da ausência dos COV predefinidos, provenientes do metabolismo fúngico, tomando em consideração que: a presença de COV de categoria (1) indica directamente a presença de uma contaminação fúngica enquanto que a ausência de tais COV indica a ausência de uma contaminação fúngica; a presença de COV de categoria (2) não permite concluir sobre uma contaminação fúngica enquanto que a ausência de tais COV indica a ausência de uma contaminação fúngica; e a presença de COV de categoria (3) indica a presença de uma contaminação fúngica enquanto que a sua ausência não permite concluir sobre a ausência de uma contaminação fúngica.
2. Processo de detecção de uma contaminação fúngica segundo a reivindicação 1, caracterizado por se detectar a presença ou a ausência de vários COV de cada uma das três categorias de COV.
3. Processo de detecção de uma contaminação fúngica segundo a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelos COV predeterminados compreenderem outros COV que não das categorias (1), (2), (3), igualmente o 2-etil-hexanol.
4. Processo de detecção de uma contaminação fúngica segundo qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por - os COV da categoria (1) são escolhidos de entre o grupo que consiste em l-octen-3-ol, 1,3-octadieno e metil-2-etil-hexanoato, - os COV da categoria (2) são escolhidos do grupo que consiste em 2-metilfurano, 3-metilfurano, 3-metil-l-butanol, 2-metil-l-butanol e a-pineno, - os COV de categoria (3) são seleccionados do grupo que consiste em 2-hepteno, dimetilsulfureto, 4-heptanona, 2 (5H)—furanona, e 3-heptanol.
5. Processo de detecção de uma contaminação fúngica segundo qualguer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por na etapa c) , se atribuir a cada dos COV predeterminados um número de -1, 0 ou 1 em função da sua presença ou da sua ausência e se calcula a soma destes valores que é o índice de contaminação.
6. Processo de detecção de uma contaminação fúngica segundo a reivindicação 5, caracterizado por, para cada um dos COV com excepção do metil-2-etil-hexanoato, a atribuição dos números se fazer do seguinte modo: - a presença de COV da categoria (1) ser caracterizada pelo número 1 e a sua ausência por -1; - a presença de COV da categoria (2) ser caracterizada pelo número 0 e a sua ausência por -1; - a presença de COV da categoria (3) ser caracterizada pelo número 1 e a sua ausência por 0.
7. Processo de detecção de uma contaminação fúngica segundo a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por, para o metil-2-etil-hexanoato, a atribuição dos números se fazer do seguinte modo: - A presença do metil-2-hexanoato é caracterizada pelo número 1; - A ausência do metil-2-hexanoato é caracterizada pelo número 0; se for detectada uma ausência de 2-etil-hexanol, e pelo número -1, se for detectada uma presença de 2-etil-hexanol.