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Avaliação de filmes e membranas biodegradáveis contendo nanocelulose, óleos essenciais e proteínas para a segurança de alimentos e água

Processo: 19/00657-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2019 - 30 de abril de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Convênio/Acordo: Consórcio de Alberta, Laval, Dalhousie e Ottawa (CALDO)
Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
Pesquisador responsável:Derval dos Santos Rosa
Beneficiário:Derval dos Santos Rosa
Pesq. responsável no exterior: Sushanta Mitra
Instituição no exterior: University of Alberta, Canadá
Instituição-sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/11277-7 - Filmes de PBAT com nanoestruturas de celulose tratadas com óleos essenciais encapsulados para embalagens ativas, AP.R
Assunto(s):Nanotecnologia  Biofuncionalização de nanomateriais  Plásticos biodegradáveis  Nanocelulose  Moringa oleifera  Liberação controlada de fármacos  Anti-infecciosos  Cooperação internacional 

Resumo

Diante da crise ambiental provocada pelo aumento da quantidade de materiais plásticos descartados indevidamente no meio ambiente, cresce o interesse pelo desenvolvimento de novos polímeros sustentáveis e ecologicamente corretos, com baixos impactos ambientais provenientes tanto de sua produção, quanto descarte. Esse aumento na demanda por materiais verdes (sustentáveis), tem induzido as indústrias de plástico a desenvolverem polímeros a partir de fontes renováveis ou biodegradáveis. Além disso, juntamente com a preocupação ambiental, tem se destacado a necessidade de desenvolvimento de materiais funcionais ou ativos. Esses materiais reúnem inúmeros benefícios em um só produto, como atividade antimicrobiana, antioxidante, entre outras. Dentre as inúmeras possíveis abordagens para o desenvolvimento destes novos materiais e produtos, o uso da nanotecnologia tem se mostrado relevante, pois pode fornecer cargas funcionais avançadas e nanocápsulas contendo agentes ativos para polímeros, o que pode também ser útil no desenvolvimento de plásticos biodegradáveis funcionais e ativos (ou seja, produtos com diferentes funções, que apresentam também características mais sustentáveis). Considerando o nexo energia-alimento-água, a presente proposta visa estabelecer um intercâmbio de pesquisadores entre a UFABC and University of Waterloo para o desenvolvimento de filmes e membranas flexíveis de polímeros biodegradáveis funcionalizados com nanoestruturas de proteínas e nanocelulose. O objetivo nesta colaboração a ser estabelecida é desenvolver sistemas compostos por microcápsulas contendo proteínas catiônicas da planta Moringa oleifera, óleos essenciais e nanoestruturas de celulose (NCs) para proporcionar uma liberação controlada de ativos antimicrobianos em filmes e membranas poliméricas. A parceria entre os proponentes visa duas principais aplicações. Na primeira busca-se o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis de alimentos com atividade antimicrobiana, incorporando ingredientes ativos antimicrobianos em nanoestruturas de celulose (nanocristais ou nanofibrilas) e sua aplicação na matriz polimérica biodegradável. A segunda aplicação refere-se ao desenvolvimento de dispositivos para detectar, tratar e garantir água potável limpa e segura para usos diretos e indiretos. Buscando a aplicação da liberação controlada dos agentes antimicrobianos, a tecnologia que o Prof. Rosa vem desenvolvendo em seu laboratório, será aliada à experiência do Prof. Mitra na identificação de E. coli em água, tratando-os com extratos de Moringa oleifera, e possibilitando a segurança alimentar através do desenvolvimento de biossensores inovadores. Pretende-se avaliar o efeito da incorporação de nanoestruturas de celulose (CNs) com diferentes óleos essenciais e proteína catiônica de Moringa oleífera e realizar um estudo utilizando um dispositivo já desenvolvido pelo Prof. Mitra, destinado a detectar, remover e inativar as bactérias Gram-negativas nocivas Escherichia coli (do grupo coliforme fecal) de nascentes de água e alimento. Esta parceria será de imensa importância para o projeto FAPESP vigente e para ampliar os resultados a serem obtidos visando a disseminação de novas tecnologias e estímulo ao desenvolvimento de produtos finais, frutos da colaborações internacionais. As atividades de intercâmbio permitirão também o planejamento de pesquisas conjuntas, otimização de vários protocolos de testes biológicos, uso de equipamentos, organização de seminários, discussão de resultados, intercâmbio de estudantes e, assim, oportunidades para projetos de longo prazo entre os dois grupos. (AU)

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