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 Você
sabia que as carapaças de lagosta, camarão e caranguejo têm
inúmeras aplicações tecnológicas? Pois é. Por exemplo, podem ser
utilizadas na medicina como controladores de liberação de drogas,
na biomedicina como separadores de proteínas e no meio ambiente
como removedores de poluentes. O segredo é um biopolímero chamado
quitina encontrado como principal componente das carapaças desses
crustáceos. Essa quitina, por reações químicas, é isolada e
transformada em quitosana, um novo biopolímero que possui
propriedades químicas e biológicas importantes para várias
aplicações tecnológicas.
A quitosana é um produto natural obtido da quitina de carapaças de
crustáceos. A quitina é separada de outros componentes da carapaça
por um processo químico que envolve as etapas de desmineralização
e desproteinização das carapaças com soluções diluídas de HCl e
NaOH, seguida de descoloração com KMnO4 e ácido
oxálico, por exemplo. A quitina obtida, o biopolímero contendo
grupos acetil (NHCOCH3), é desacetilada com solução
concentrada de NaOH, produzindo a quitosana.
A quitosana, um biopolímero do tipo polissacarídeo, possui uma
estrutura molecular quimicamente similar à fibra vegetal chamada
celulose, diferenciando-se somente nos grupos funcionais. Grupos
hidroxil (OH) estão dispostos na estrutura geral do carboidrato
para a celulose e grupos amino (NH2) para a quitosana.
É solúvel em meio ácido diluído, formando um polímero catiônico,
com a protonação (adição de prótons) do grupo amino (NH3+),
que confere propriedades especiais diferenciadas em relação às
fibras vegetais.
Devido à alta densidade de cargas positivas do polímero, a
quitosana atrai e se liga aos lipídeos (moléculas de gordura de
natureza negativa) como uma “esponja”. Em um ambiente ácido como o
estômago, a quitosana adsorve as gorduras durante a digestão,
formando uma esponja de gordura, de baixa digestibilidade. No
intestino, um ambiente básico, a esponja de gordura é solidificada
e eliminada pelas fezes, sem ser aproveitada pelo organismo.
Portanto, a quitosana é indicada como auxiliar no controle de
excesso de gordura das dietas. Dependendo das condições do meio em
que a quitosana se encontra e do seu grau de desacetilação
(porcentagem de grupos amino presentes no biopolímero), ela pode
adsorver (reter) de 4 a 5 vezes o seu peso em gordura.
A quitosana é conhecida como um redutor de níveis de colesterol no
sangue. Apresenta uma capacidade de diminuir o colesterol LDL
(forma prejudicial – “mau colesterol”) mantendo o colesterol HDL
(“bom colesterol”). É conhecida também como um antiácido, para o
controle de pressão alta, para prisão de ventre e para redução de
ácido úrico no sangue. Está sendo estudada como controlador de
liberação de drogas e coadjuvante no controle de doenças como a
artrose. Como cosmético é utilizada na formulação de cremes para o
rosto, as mãos e o corpo, loções de banho e fabricação de xampus.
Figura 1 - Esquema de
preparação de quitina e quitosana a partir de exoesqueleto
(carapaças) de crustáceos.
Figura 2 - Comparação das estruturas
moleculares da celulose e da quitosana
Na área ambiental, a quitosana é conhecida como um bioadsorvente
para remoção de íons metálicos tóxicos, corantes e compostos
orgânicos e utilizada nos processos de tratamento e purificação de
água. Atua como floculante e coagulante nos processos de
tratamento de efluentes industriais. Ainda pode remover o petróleo
de derramamentos no mar contribuindo na solução de um dos grandes
problemas ambientais.
A quitosana é um produto natural, de baixo custo, renovável e
biodegradável, de grande importância econômica e ambiental. As
carapaças de crustáceos são resíduos abundantes e rejeitadas pela
indústria pesqueira, que em muitos casos as consideram poluentes.
Sua utilização reduz o impacto ambiental causado pelo acúmulo nos
locais onde é gerado ou estocado.
FONTE http://www.crq4.org.br/qv_quitosanas
Mitiko
Yamaura
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN
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