Extração de Quitina e Aplicações de seus Derivados

• Quitina e Quitosana são polímeros naturais, abundantes na natureza e com características biodegradáveis e biocompatíveis.

• Extração da Quitina: exoesqueleto de camarões e gládio de lulas.

• Obtenção da Quitosana: desacetilação da quitina e parede celular de fungos.

• Amplo potencial da Quitosana em aplicações,como no revestimento de frutas e na adsorção e floculação de íons metálicos presentes na água.

Solução de CuSO4 0,1 mol/L

Características Físico-Químicas

• Alto peso molecular
• Fungicida e bactericida
• Biocompatível, biodegradável, atóxico.
• Solúvel em soluções de ácido orgânico com pH menor que 6 e ácidos inorgânico como o ácido nítrico, ácido perclórico e ácido fosfórico.
• Em meio ácido a quitosana comporta-se como um polieletrólito catiônico.
• Possui ação quelante, possibilitando que ela forme complexos com vários íons metálicos.
• É utilizada na indústria geralmente na forma de derivados hidrossolúveis, microesferas e membranas.

Fontes e Obtenção

A Quitosana pode ser obtida a partir da parede celular de fungos e hifas pelo tratamento da biomassa fúngica com NaOH. Porém, a Quitosana é comumente obtida e em maior quantidade a partida da quitina.

Obtenção

Quitosana

Quitina

NaOH 40% à 80%

Desacetilação

Método de submersão e filtração

Agitação e repouso

Filtração quantitativa

Solução resídual

levada á análise

iodométrica.

Aplicações

Usos e aplicações da quitosana em questões biomédicas

• Biodegradável, adesiva, atóxica, bacteriostática, fungistática, hemostática e bactericida.
• Tratamento de feridas e queimaduras
• Age Reduzindo o tempo de coagulação sanguínea.
• Possui propriedade imonumoduladora
• Mínima reação de corpo estranho.

História da quitina

• 1811 - Descoberta primeiramente nos cogumelos pelo químico e farmacêutico francês Henri Braconnot , chamada neste momento de fungina.1836 – O francês Antoine Odier isola a quitina de insetos.
• 1843 – Descobre-se a presença de nitrogênio em sua estrutura pelo físico e matemático francês Anselme Payen.

Aplicações

Usos de filme de quitosana como revestimento de frutas

• Diminuição da entrada de O2 e a saída de CO2.
• Antifúngicas e antibacteriana
• Coberturas comestíveis
• Fácil formação de géis
• Fácil revestimento

Uso da quitosana no tratamento de água

• Adsorção de íons metálicos
• Adsorção química: compartilhamento de elétrons.
• Formação de complexos
• Com estrutura microesférica, tem sua capacidade de adsorção potencializada.

(cc) image by nuonsolarteam on Flickr

História da Quitina

• Diminuição da entrada de O2 e a saída de CO2.
• Antifúngicas e antibacteriana
• Coberturas comestíveis
• Fácil formação de géis
• Fácil revestimento

• Adsorção de íons metálicos
• Adsorção química: compartilhamento de elétrons.
• Formação de complexos

com estrutura microesférica, tem sua capacidade de

adsorção potencializada.

Descoberta pelo professor C. Rouget em 1859 ao ebulir uma solução de hidróxido de potássio com quitina.

Quitina

• Biopolímero de longa cadeia polimérica.
• Constituída basicamente por uma sequência linear de glicose monoméricos 2-acetoamido-2-deoxi -D-glicose.
• Segundo polissacarídeo mais abundante na natureza;
• Presente na carapaça de crustáceos, no exoesqueleto de artrópodes, no gládio de moluscos e na parede celular de fungos.

Carcinicultura

Cultivo de camarões em cativeiro

• O Brasil é o 8º produtor mundial de camarão em cativeiro.
• Produz por volta de 75.000 toneladas de camarões ao ano, segundo dados da Associação Brasileira dos Criadores de Camarão.
• Cultivo das espécies como

(camarão-rosa)

de água doce.

Panulirus argus

Macrobrachium rosenbergiicom

de água salgada e

• Em torno de 60% de sua produção voltada para o mercado externo.
• Para exportação do camarão são descartadas suas partes não comestíveis, que representam 47% do peso do animal que contem de30 a 40% de quitina.
• Uso desses resíduos para a produção de quitina

Gotejamento em NaOH

Preparação da microesferas de quitosana

Fontes de Obtenção

• Carapaça de crustáceos,
• Estrutura esquelética de invertebrados, como artrópodes, anelídeos, moluscos e celenterados,
• Algas diatomáceas
• Paredes celulares de alguns fungos, como ascomicetos, zigomicetes, basidiomicetes e deuteromicetos.

agitação constante

Solução

Quitosana

Quitosana

Extração

Desproteinização

Microesferas de

Quitosana

• Polissacarídeo derivado da quitina;
• Propriedades:

- Solúvel em ácidos,

- Polieletrólito catiônico,

- Bactericida,

- Fungicida,

- Atóxico,

- Biodegradável e Biocompatível.

NaOH 15%

Quitina

Desmineralização

Exoesqueleto do camarão

(resíduo da carcinicultura)

HCl 1M

Quitosana

Solubilização em

ácido acético

QUITINA E QUITOSANA

Preparação da solução filmogênica de quitosana (GEL)

Usada para o revestimento

IODOMETRIA

Aplicações

A absorção de gorduras pela Quitosana

Introdução

• Dento do estomago é formando um gel catiônico de Quitosana.
• Dois possíveis mecanismo para a absorção de gordura: Primeiro mecanismo: atração de cargas opostas.Segundo mecanismo: entrelaçamento da gordura.

Absorve a gordura, redução do colesterol LDL e auxilia na prevenção de câncer do colo e de próstata.

Algumas substâncias potencializam a habilidade da quitosana de se ligar a gorduras.

Conclusão

Análise Microscópica Estrutural das Microesferas de Quitosana

1 hora

2 horas

Umida

4 horas

12 horas

3 horas

Objetivo

• Relatar os métodos de extração da quitina e obtenção da Quitosana e sua suas aplicações.

• Demonstração e otimização das metodologias de aplicações da Quitosana no revestimento de frutas e na adsorção e floculação de íons de cobre (Cu2+).

• Relatar os métodos de extração da quitina e obtenção da Quitosana e sua suas aplicações.
• Demonstração e otimização das metodologias de aplicações da Quitosana no revestimento de frutas e na adsorção e floculação de íons de cobre (Cu2+).

Estrutura da quitina

Características Físico-Químicas

• Sua cadeia polimérica apresenta em grande quantidade 2-acetamido-2-desoxi-D-glicopiranose e em pequena quantidade 2-amino-2-desoxi-D-glicopiranose.
• A cadeia predominante é responsável por sua solubilidade apenas em ácidos orgânicos e inorgânicos.
• Estrutura semelha-se á da celulose.

Objetivo:

• Pó incolor
• Semicristalino
• Atóxico
• Biodegradável
• Biocompatível
• quitina é insoluvel na maioria dos solventes.
• quitina possui maior reatividade e solubilidade elevada.

• Encontra-se na natureza em três polimorfas: alfa, beta e gama
• alfa quitina: arranjo semi cristalino antiparelelo, permitindo empacotamento mais denso.
• beta quitina: arranjo semi-cristalino paralelo, permitindo empacotamento menos denso.
• gama quitina: apresenta orientações da alfa e beta – quitina intercaladas.

alfa beta gama

O Ciclo da Quitina

• Quitina e a quitosana são biologicamente sintetizadas por enzimas de tecidos e fluídos de animais e plantas.

Estrutura da Quitosana

• Polímero Natural.
• Apresenta unidades de 2-amino-2-desoxi-D-glicopiranose, em maios quantidade, e 2-acetamido-2-desoxi-D-glicopiranose, ligadas por ligações glicosídicas (14).
• No carbono 2 do anel há o grupo amina (NH2).

Motivação

Revestimento com filmes comestíveis de quitosana em frutas

Análise feita com a mesma fruta e mandita sobre as mesmas condições.

• Inúmeras propriedades benéficas a sociedade e a indústria, da Quitosana.

• Amplas áreas de aplicação deste biopolímero.

AMANDA NASCIMENTO SILVA

BIANCA LUANY CUNHA

CAROLINA MARQUES

CRISTIANE PIRES LIMA

JADY RANI MATOS ALVES

NATHALIA MATOS CUNHA

Orientador:

Profº Carlos Roberto Jeronymo

Adsorção e floculação de íons de cobre (Cu+2) por microesferas de quitosana.

Método de Filtração

Método de filtração

Microesferas de quitosana

Escoamento da solução

Microesferas de quitosana

Solução residual, levada à analise iodométrica