Funcionalización del cuero de Arapaima gigas por el método ex situ con nanopartículas de óxido de cobre (CuO)

Abstract

Se ha logrado funcionalizar muestras de cuero de Arapaima gigas (paiche) con nanopartículas de óxido de cobre previamente sintetizadas. La síntesis del CuO se realizó a partir de una sal precursora de sulfato de cobre, 0,02M CuSO4.5H2O fue mezclada con una solución de NaOH estequiométrica dentro de las probetas de una máquina de teñido a alta temperatura. El rango de temperatura de síntesis fue entre 25 y 70°C, mientras que la velocidad, la gradiente y el tiempo de síntesis fueron 50RPM, 2°C/min y 30 min, respectivamente. Las muestras obtenidas en polvo se centrifugaron y se secaron en una estufa a 80 °C durante 24 h. El análisis de estas muestras por difracción de rayos X confirmó la síntesis del óxido de cobre incluso a temperaturas bajas, encontrándose solamente los picos correspondientes al CuO. Además de ello, la microscopia electrónica de barrido mostro la morfología de las nanopartículas sintetizadas de CuO que tiene una forma alargada, lo cual concuerda con la literatura e investigaciones previas. La incorporación de las nanopartículas al cuero de Paiche se realizó por dos métodos. El primero fue utilizando la máquina de alta temperatura mediante una funcionalización por agotamiento y el segundo utilizando botales de curtido durante un proceso de recurtido. Por estereomicroscopía se pudo observar el cambio de coloración del cuero funcionalizado, obteniendo aglomeraciones negras en el cuero tratado en la máquina de alta temperatura y una coloración oscura homogénea en el cuero tratado en los botales de curtido. El análisis por difracción de rayos X de la muestra funcionalizada con 5% de CuO (respecto al peso del cuero) logró detectar los principales picos que son atribuibles al óxido de cobre impregnado. Por otro lado, mediante la espectroscopía de absorción atómica, en la muestra de cuero funcionalizada con 0,2%wt de CuO (respecto al peso del cuero) se encontró una concentración de 0,1352% de cobre en esta. Estas evidencias confirman la impregnación del CuO en el cuero. Finalmente se realizaron las pruebas mecánicas, antimicrobiales y antifúngicas del cuero funcionalizado y del polvo de óxido de cobre sintetizado. El cuero tratado en los botales de curtido cumple con los estándares de control de calidad en las pruebas de resistencia al desgarro y tracción. Además, se concluyó que el polvo de CuO sintetizado posee propiedades antifúngicas contra las cepas Asperguillus sp. y Penicillium sp. (las cuales crecen espontáneamente en el cuero). Por otro lado, las muestras de cuero de paiche con y sin tratamiento presentaron actividad antifúngica contra el Penicillium sp, mientras que en el caso de la bacteria Escherichia coli se observó inhibición en las muestras de cuero tratadas a diferencia de las muestras sin tratamiento.