El tratamiento de la madera y productos derivados es necesario para protegerla frente a organismos que la degradan, como los hongos. Las crecientes restricciones normativas a los productos biocidasTP8, utilizados habitualmente para este fin, está impulsando la investigación y el desarrollo de nuevos conservantes de la madera con menor impacto en el medio ambiente.

Tratamiento de la madera frente a hongos 

La madera juega un papel importante en diversas ramas de la industria, principalmente en el campo de la construcción y el mueble. Sin embargo, uno de los problemas más serios que limitan su uso, especialmente en aplicaciones al aire libre, es su susceptibilidad a la degradación causada por muchos organismos, por ejemplo los hongos de la madera, que suelen aparecer en contextos de humedad alta.

Entre estos, se pueden distinguir los hongos de pudrición (de pudrición blanca, de pudrición parda y de pudrición blanda), que se alimentan de componentes estructurales de la madera, como la lignina y la celulosa, provocándole un importante deterioro, y por otra parte los hongos cromógenos, menos destructivos ya que no afectan a los componentes estructurales de la madera pero le provocan manchas y afectan a su valor estético.

Para prolongar la vida útil de la madera y productos derivados frente al ataque de hongos habitualmente se la trata con conservantes inorgánicos o biocidas sintéticos, que debido a su toxicidad representan un importante peligro para el medio ambiente. Por este motivo, muchas de estas sustancias han sido prohibidas o se les han aplicado fuertes restricciones de uso.

El desarrollo de nuevos conservantes de la madera, más respetuosos con el medio ambiente, es un campo de investigación activo. Su objetivo es la búsqueda de derivados naturales (vegetales o animales) y la obtención de compuestos sintéticos que sean seguros para el ser humano y el medio ambiente, a la vez que presenten eficacia antifúngica.

Si te interesa este tema, un articulo de revisión publicado en la revista Molecules presenta información sobre sustancias y compuestos químicos de origen natural y compuestos sintéticos de bajo impacto ambiental, que muestran propiedades antifúngicas y se están utilizando en investigaciones sobre la protección ecológica de la madera. En el documento se incluye información sobre la aplicación potencial de varios agentes fungicidas, incluidos extractos de plantas, alcaloides, aceites esenciales y sus componentes, extracto de propóleo, quitosano, líquidos iónicos, compuestos de silicio y nanopartículas, así como sus combinaciones.

Productos más ecológicos para proteger la madera

El trabajo de revisión, realizado por Magdalena Woźniak investigadora de la Universidad de Poznan (Polonia), muestra informes de la literatura que describen las direcciones actuales de investigación sobre sustancias antifúngicas y compuestos químicos para la protección ecológica de la madera:

Agentes antifúngicos derivados de plantas 

Las plantas son una fuente de muchos compuestos con una amplia actividad biológica, incluida la acción sobre varias especies de hongos. Por tanto, los compuestos químicos y las sustancias de origen vegetal pueden ser de interés en el desarrollo de nuevos conservantes de la madera respetuosos con el medio ambiente. Además, una ventaja importante de los productos derivados de plantas es su rica variedad y alta disponibilidad, así como el hecho de que se pueden obtener compuestos bioactivos a partir de desechos vegetales.

Se han probado muchas sustancias diferentes de origen vegetal en la protección de la madera, incluidos, por ejemplo, aceites esenciales, taninos, terpenos, extractos de plantas, compuestos fenólicos, alcaloides, extracto de propóleo, aceites vegetales o resinas.

Agentes antifúngicos derivados de animales

Varios compuestos de origen animal se han considerado como posibles conservantes de la madera, principalmente en combinación con otros componentes. Entre otros compuestos, la cera de abejas, las proteínas animales o el quitosano ( o chitosan) se han utilizado en investigaciones sobre la protección ecológica de la madera..

Un grupo interesante de componentes derivados de animales son las proteínas antimicrobianas (AMP), que son pequeñas proteínas producidas por organismos con propiedades fungicidas, antibacterianas y antivirus. Sin embargo, el quitosano es el polímero de origen animal más estudiado como componente de los conservantes de la madera. 

Agentes antifúngicos sintéticos

Se han realizado también estudios sobre la actividad fungicida de compuestos sintéticos. Esta sección de la revisión se centra en tres grupos principales de agentes sintéticos que han sido probados en la protección de la madera: compuestos de silicio, líquidos iónicos, nanopartículas y nanocompuestos.

Los compuestos de silicio son moléculas sintéticas que mejoran muchas propiedades de la madera, como la estabilidad dimensional, la reducción de las propiedades hidrófilas o el aumento de la resistencia al fuego y a los hongos.

Los líquidos iónicos poseen actividad antimicrobiana y se ha investigado su aplicación como agentes fungicidas en la protección de la madera. De acuerdo con los datos de la literatura, varios tipos de líquidos iónicos han mostrado actividad contra los hongos de la descomposición de la madera y el moho.

En los últimos años, la nanotecnología ha sido uno de los campos de investigación más desarrollados, también en la protección de la madera. Hasta ahora, se han probado varias nanopartículas en forma de elementos individuales como plata (Ag), cobre (Cu), zinc (Zn), boro (B), o en forma de compuestos químicos, incluido el óxido de zinc (ZnO ), óxido de cobre (CuO) y dióxido de titanio (TiO2).

Limitaciones detectadas 

La susceptibilidad a la lixiviación de la madera impregnada es el factor que más limita la aplicación de las sustancias naturales en la protección de la madera utilizada en exteriores. La fijación de las sustancias naturales en la estructura de la madera es limitada, por lo que en un ambiente húmedo pueden filtrarse de la estructura de madera. Por tanto, para limitar la lixiviación de los conservantes naturales de la madera tratada, se combinan sustancias naturales con otros agentes, a menudo de origen sintético.

Por otra parte, la producción de algunos compuestos sintéticos da como resultado la formación de subproductos tóxicos, por ejemplo en la producción de nanopartículas. Sin embargo, cada vez con más frecuencia, se describen en la literatura nuevos métodos ecológicos de obtención de metales con dimensiones nanométricas. Al igual que las sustancias naturales, los compuestos sintéticos también se pueden filtrar de la estructura de la madera, lo que constituye su grave desventaja en el caso de la madera utilizada en exteriores.

Finalmente, un factor importante en el desarrollo de nuevos conservantes ecológicos de la madera, tanto de origen natural como sintético, es comprender el mecanismo de su actividad antimicrobiana, así como su destino ambiental y su posible toxicidad, cuantificando la tasa de acumulación y la liberación de estos agentes en el medio ambiente.

Fuente: Woźniak, M. : Antifungal Agents in Wood Protection—A Review, Molecules 2022