المبيدات الحيوية والمواد الحافظة هي مواد كيميائية مصممة لمنع تلف المواد وتدهورها عن طريق قتل أو تثبيط نمو الكائنات الحية الدقيقة. إنها تمارس في المقام الأول وظيفتها المضادة للميكروبات عن طريق تغيير طبيعة البروتينات، أو التدخل في النشاط الأنزيمي داخل الخلايا، أو إحداث طفرات جينية. يتم تصنيف هذه العوامل على نطاق واسع إلى فئتين: الأنواع غير العضوية (مثل الهيبوكلوريت والكبريتيت) والأنواع العضوية (مثل مركبات الإيزوثيازولينون). تشتمل المكونات النشطة التمثيلية على 2-بنزيسوثيازولين-3-واحد (BIT) وميثيليسوثيازولين-3-واحد (MIT)؛ ضمن نطاق الأس الهيدروجيني من 4 إلى 8، تظهر هذه المركبات فعالية كبيرة في القضاء على العصيات سالبة الجرام. ونتيجة لذلك، يتم استخدامها على نطاق واسع في التطبيقات التي تشمل لب الورق، وأنظمة الطلاء، والدهانات المضادة للحشف على السفن.
تتطلب هذه الفئة من المواد الحافظة نشاطًا مضادًا للميكروبات واسع النطاق-وثباتًا كيميائيًا؛ علاوة على ذلك، يجب تصميم الصيغ لتناسب سيناريوهات التطبيق المحددة. على سبيل المثال، يتطلب الحفاظ على الطلاء التركيز بشكل أساسي على تثبيط أنواع *Enterobacter* و *Pseudomonas*، في حين تتطلب دهانات الهياكل البحرية دمج مبيدات الطحالب. تنص لائحة منتجات المبيدات الحيوية (BPR) الخاصة بالاتحاد الأوروبي على أن المواد الفعالة تخضع للتقييم من قبل الوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية (ECHA) ويتم إدراجها في قائمة الموردين المعتمدين؛ بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون تركيبات المنتج النهائي مدعومة بالبيانات المتعلقة بفعاليتها وتقييمات المخاطر الصحية المرتبطة بها. تشمل اتجاهات تطوير الصناعة تطوير المبيدات الحيوية البيولوجية، وتطبيق تقنيات الناقلات النانوية، وتوسيع الوظائف الذكية؛ من المتوقع أن تصل قيمة السوق العالمية للمواد الحافظة الغذائية إلى 4.034 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2025.
