{"id":37977,"date":"2025-03-04T07:30:36","date_gmt":"2025-03-04T10:30:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=37977"},"modified":"2025-03-01T12:14:19","modified_gmt":"2025-03-01T15:14:19","slug":"antimicrobiano-natural-a-quitosana-tem-potencial-de-substituir-o-acido-sulfurico-na-producao-de-etanol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/antimicrobiano-natural-a-quitosana-tem-potencial-de-substituir-o-acido-sulfurico-na-producao-de-etanol\/","title":{"rendered":"Antimicrobiano natural, a quitosana tem potencial de substituir o \u00e1cido sulf\u00farico na produ\u00e7\u00e3o de etanol"},"content":{"rendered":"<p>Por Jos\u00e9 Tadeu Arantes &#8211; Ag\u00eancia FAPESP &#8211; 26 de fevereiro de 2025 &#8211; <em><span style=\"font-size: 14px;\">M\u00e9todo que utiliza mela\u00e7o de cana como substrato em uma das etapas do processo de produ\u00e7\u00e3o da quitosana foi desenvolvido na UFSCar. Pol\u00edmero tamb\u00e9m pode ser utilizado no controle de pragas agr\u00edcolas e na produ\u00e7\u00e3o de biofilmes e c\u00e1psulas carreadoras de f\u00e1rmacos.\u00a0 \u00c0 esquerda, fermenta\u00e7\u00e3o do mela\u00e7o e res\u00edduos de camar\u00e3o pela bact\u00e9ria l\u00e1tica; \u00e0 direita, quitosana em p\u00f3 resultante do processo desenvolvido na UFSCar (fotos: acervo dos pesquisadores).<\/span><\/em><\/p>\n<p>A quitosana \u00e9 um pol\u00edmero bioadesivo, biodegrad\u00e1vel e potencialmente antimicrobiano, com diversas aplica\u00e7\u00f5es: na agricultura, \u00e9 usado no controle de pragas e conserva\u00e7\u00e3o de produtos agr\u00edcolas; na ind\u00fastria, para a produ\u00e7\u00e3o de revestimentos e embalagens biodegrad\u00e1veis; no segmento farmac\u00eautico, para a fabrica\u00e7\u00e3o de curativos e o encapsulamento de f\u00e1rmacos.<\/p>\n<p>Uma pesquisa realizada na Universidade Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), campus de Araras, mostrou que a quitosana tamb\u00e9m pode ser empregada como antimicrobiano natural na produ\u00e7\u00e3o de bioetanol, substituindo o \u00e1cido sulf\u00farico, atualmente usado para controlar contamina\u00e7\u00f5es bacterianas no processo industrial.<\/p>\n<p>E o mais interessante \u00e9 que o processo desenvolvido utiliza o mela\u00e7o de cana como mat\u00e9ria-prima para a bioextra\u00e7\u00e3o da quitina, precursora da quitosana, a partir de res\u00edduos de camar\u00e3o.<\/p>\n<p>Isso oferece a possibilidade de que a quitosana seja produzida na pr\u00f3pria usina, segundo o conceito de economia circular.<\/p>\n<p>Os resultados foram\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1007\/s10924-024-03365-8\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">publicados<\/a><\/strong>\u00a0no\u00a0<em>Journal of Polymers and the Environment<\/em>.<\/p>\n<p>\u201cA quitosana \u00e9 derivada da quitina, um polissacar\u00eddeo encontrado na parede celular de fungos, em carapa\u00e7as de crust\u00e1ceos [como camar\u00f5es e caranguejos] e em insetos. Para obter a quitosana, a quitina precisa passar por um processo chamado desacetila\u00e7\u00e3o, no qual os grupos acetila [-COCH3] s\u00e3o removidos da mol\u00e9cula. No m\u00e9todo convencional, utilizado na produ\u00e7\u00e3o industrial de quitosana, a extra\u00e7\u00e3o da quitina \u00e9 feita com o emprego de \u00e1cidos ou bases fortes. Uma grande novidade trazida por nosso estudo \u00e9 que, em vez desse caminho qu\u00edmico, desenvolvemos um processo inteiramente biol\u00f3gico, extraindo a quitina da casca de camar\u00e3o por meio da fermenta\u00e7\u00e3o do mela\u00e7o de cana pela bact\u00e9ria\u00a0<em>Lactiplantibacillus plantarum<\/em>, com a adi\u00e7\u00e3o de uma fonte de nitrog\u00eanio\u201d, conta \u00e0\u00a0<strong>Ag\u00eancia FAPESP<\/strong>\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/pesquisador\/7805\/sandra-regina-ceccato-antonini\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Sandra Regina Ceccato Antonini<\/a><\/strong>, professora do Departamento de Tecnologia Agroindustrial e Socioeconomia Rural da UFSCar e coordenadora do estudo.<\/p>\n<h3>Metodologia<\/h3>\n<p>A pesquisadora detalha o passo a passo do processo.<\/p>\n<p>Na primeira etapa, que \u00e9 a obten\u00e7\u00e3o da quitina, o res\u00edduo de camar\u00e3o \u00e9 posto no fermentador junto com o mela\u00e7o de cana, a bact\u00e9ria l\u00e1tica e a fonte de nitrog\u00eanio.<\/p>\n<p>O microrganismo fermenta o mela\u00e7o, produzindo \u00e1cido l\u00e1tico e proteases.<\/p>\n<p>Essas subst\u00e2ncias liberam a quitina do res\u00edduo.<\/p>\n<p>Depois de tr\u00eas dias, a quitina \u00e9 obtida por filtra\u00e7\u00e3o e secagem.<\/p>\n<p>Na segunda etapa, a quitina passa pelo processo de desacetila\u00e7\u00e3o, dando origem \u00e0 quitosana.<\/p>\n<p>Embora tamb\u00e9m existam op\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas para essa segunda etapa, elas n\u00e3o foram exploradas no estudo em pauta.<\/p>\n<p>A desacetila\u00e7\u00e3o continuou sendo realizada por meios qu\u00edmicos.<\/p>\n<p>\u201cO que n\u00f3s fizemos, sim, foi manejar essa segunda etapa qu\u00edmica de modo a produzir tanto uma quitosana de alto peso molecular quanto uma quitosana de baixo peso molecular. Por que isso? Porque cada uma se presta a uma finalidade diferente. As quitosanas de baixo peso molecular geralmente t\u00eam uma atividade antimicrobiana maior, enquanto as de alto peso molecular, isto \u00e9, com cadeias maiores, se prestam melhor \u00e0 confec\u00e7\u00e3o de filmes polim\u00e9ricos\u201d, conta Antonini.<\/p>\n<p>O estudo gerou protocolos para a produ\u00e7\u00e3o de filmes de boa qualidade; para a produ\u00e7\u00e3o de microesferas, que podem ser utilizadas como carregadores de f\u00e1rmacos; e, principalmente, para a produ\u00e7\u00e3o de um antimicrobiano natural que pode substituir o \u00e1cido sulf\u00farico na ind\u00fastria do etanol.<\/p>\n<p>Vale lembrar que o \u00e1cido sulf\u00farico \u00e9 altamente corrosivo. A quitosana constitui uma op\u00e7\u00e3o ambientalmente mais amig\u00e1vel.<\/p>\n<p>\u201cAl\u00e9m disso, h\u00e1 quest\u00f5es de mercado. Na \u00e9poca da pandemia, o \u00e1cido sulf\u00farico ficou em falta e isso deu, por assim dizer, um desespero no pessoal do setor sucroalcooleiro, que me procurava, pedindo uma alternativa porque j\u00e1 n\u00e3o sabia o que fazer. Bem, a quitosana \u00e9 essa alternativa. E o seu uso na ind\u00fastria do etanol \u00e9 a grande novidade que o nosso estudo aporta, pois apresentou atividade antimicrobiana compar\u00e1vel \u00e0 do \u00e1cido sulf\u00farico\u201d, sublinha a pesquisadora.<\/p>\n<p>O cotejo entre o desempenho dos dois agentes \u00e9 objeto de outro artigo, j\u00e1 submetido para publica\u00e7\u00e3o. Ressalte-se ainda que a quitosana utilizada em solu\u00e7\u00e3o como antimicrobiano e para a produ\u00e7\u00e3o de filmes e microesferas n\u00e3o foi purificada, o que leva a uma redu\u00e7\u00e3o de custos na obten\u00e7\u00e3o do pol\u00edmero.<\/p>\n<p>Al\u00e9m do potencial na ind\u00fastria do bioetanol, a quitosana desenvolvida pela equipe da UFSCar-Araras demonstrou atividade antif\u00fangica contra pat\u00f3genos agr\u00edcolas, como\u00a0<em>Alternaria alternata<\/em>\u00a0(causador da mancha de alternaria),\u00a0<em>Fusarium sp.<\/em>\u00a0(fusariose ou podrid\u00e3o-seca) e\u00a0<em>Geotrichum citri-aurantii<\/em>\u00a0(podrid\u00e3o-azeda).<\/p>\n<p>Essa propriedade sugere seu uso como biopesticida natural na agricultura, reduzindo a necessidade de fungicidas sint\u00e9ticos.<\/p>\n<p>Embora a viabilidade econ\u00f4mica da substitui\u00e7\u00e3o do \u00e1cido sulf\u00farico ainda precise ser analisada, a pesquisa abre caminho para uma abordagem mais sustent\u00e1vel na produ\u00e7\u00e3o de etanol.<\/p>\n<blockquote><p>\u201cSe pensarmos em um modelo de biorrefinaria, existe a perspectiva de produzir quitosana dentro da pr\u00f3pria usina sucroalcooleira, aproveitando o mela\u00e7o e res\u00edduos de levedura, em um processo de economia circular&#8221;, sugere Antonini.<\/p><\/blockquote>\n<p>A pesquisa \u00e9 fruto da tese de doutorado de\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/pesquisador\/665057\/isabella-carvalho-tanganini\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Isabella Carvalho Tanganini<\/a><\/strong>, defendida na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de S\u00e3o Paulo (Esalq-USP) em junho de 2024. Primeira autora do artigo, Tanganini foi orientada por Antonini.<\/p>\n<p>E parte de sua tese foi desenvolvida em parceria com a professora Andr\u00e9ia Fonseca de Faria, pesquisadora da University of Florida, nos Estados Unidos, coautora do artigo.<\/p>\n<p>O trabalho recebeu apoio da FAPESP por meio de dois projetos (<strong><a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/102681\/desenvolvimento-de-filmes-e-microesferas-de-quitosana-natural-impregnados-com-extratos-de-residuos-v\/?q=2018\/19139-2\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">18\/19139-2<\/a><\/strong>\u00a0e\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/110254\/tratamento-celular-na-fermentacao-etanolica-um-estudo-do-efeito-de-estrategias-convencionais-e-nao-c\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">22\/03293-8<\/a><\/strong>).<\/p>\n<p>O artigo\u00a0<em>Chitin and Chitosan Production from Shrimp Wastes by a Two-Step Process Consisting of Molasses-Based Lactic Fermentation and Chemical Deacetylation: Insights into the Antimicrobial, Microsphere and Film-Forming Properties of Chitosan<\/em>\u00a0pode ser acessado em:\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1007\/s10924-024-03365-8\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1007\/s10924-024-03365-8<\/a><\/strong>.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Por Jos\u00e9 Tadeu Arantes &#8211; Ag\u00eancia FAPESP &#8211; 26 de fevereiro de 2025 &#8211; M\u00e9todo que utiliza mela\u00e7o de cana como substrato em uma das etapas do processo de produ\u00e7\u00e3o da quitosana foi desenvolvido na UFSCar. 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