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Extração de Quitina e Aplicações de seus Derivados

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by

Nathalia Cunha

on 6 July 2017

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Transcript of Extração de Quitina e Aplicações de seus Derivados

Orientador:
Profº Carlos Roberto Jeronymo

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.
Quitina
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+).
Objetivo:
Polissacarídeo derivado da quitina;
Propriedades:
- Solúvel em ácidos,
- Polieletrólito catiônico,
- Bactericida,
- Fungicida,
- Atóxico,
- Biodegradável e Biocompatível.
Quitosana
Desmineralização
Desacetilação
Desproteinização
Quitina
Exoesqueleto do camarão
(resíduo da carcinicultura)
Quitosana
(cc) image by nuonsolarteam on Flickr
HCl 1M
NaOH 15%
NaOH 40% à 80%
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.
Introdução
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.
Aplicações
Descoberta pelo professor C. Rouget em 1859 ao ebulir uma solução de hidróxido de potássio com quitina.
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.
História da quitina
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.
Estrutura da quitina
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).
Estrutura da Quitosana

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.
Fontes de Obtenção
Cultivo de camarões em cativeiro
Carcinicultura
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
Panulirus argus
(camarão-rosa)
de água doce.
de água salgada e
Macrobrachium rosenbergiicom
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
Motivação

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

Amplas áreas de aplicação deste biopolímero.
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
Características Físico-Químicas

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

Quitina e a quitosana são biologicamente sintetizadas por enzimas de tecidos e fluídos de animais e plantas.
Aplicações
A absorção de gorduras pela Quitosana
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.
Quitina
Preparação da solução filmogênica de quitosana (GEL)
Usada para o revestimento
Revestimento com filmes comestíveis de quitosana em frutas
Análise feita com a mesma fruta e mandita sobre as mesmas condições.
Preparação da microesferas de quitosana
Análise Microscópica Estrutural das Microesferas de Quitosana
Adsorção e floculação de íons de cobre (Cu+2) por microesferas de quitosana.
Aplicações

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.
Método de submersão e filtração
Obtenção
Extração
Quitosana
Solução
Quitosana
Microesferas de
Quitosana
Solubilização em
ácido acético
Gotejamento em NaOH
agitação constante
Umida
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
12 horas
Método de filtração
Solução de CuSO4 0,1 mol/L
Microesferas de quitosana
Microesferas de quitosana
Microesferas de quitosana
Escoamento da solução
Solução residual, levada à analise iodométrica
Usos e aplicações da quitosana em questões biomédicas
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.

Uso da quitosana no tratamento de água
Usos de filme de quitosana como revestimento de frutas
Conclusão
QUITINA E QUITOSANA
AMANDA NASCIMENTO SILVA
BIANCA LUANY CUNHA
CAROLINA MARQUES
CRISTIANE PIRES LIMA
JADY RANI MATOS ALVES
NATHALIA MATOS CUNHA

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.
Agitação e repouso
Solução resídual
levada á análise
iodométrica.
Filtração quantitativa
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+).
Método de Filtração
IODOMETRIA
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