Inovações sustentáveis: a revolução da biorrefinaria por meio da valorização de macroalgas utilizando solventes renováveis rumo a economia (verde/azul)

• Processo: 23/16744-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Leonardo Mendes de Souza Mesquita
• Beneficiário: Leonardo Mendes de Souza Mesquita
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: André Rolim Baby ; Cassamo Ussemane Mussagy ; Fanly Fungyi Chow Ho ; Herminia Dominguez ; Leslie Boudesocque-Delaye ; Tiago Fiorini da Silva
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/05808-3 - EMU concedido no processo 2023/16744-0: extrator acerlerador por solvente Dionex ASE 350, AP.EMU; 25/05803-1 - EMU concedido no processo 2023/16744-0: Pacote Ethos X para amostras ambientais - extração, 230V-60Hz, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/16188-6 - GreenFoods: Produção de extratos de algas sustentáveis com solventes eutéticos para impressão 3D de componentes alimentícios, BP.MS; 25/16190-0 - GreenCosmetic: Extratos de algas como ingredientes ativos sustentáveis para o setor cosmético, BP.DD; 25/16233-1 - Green Biochar: Métodos alternativos baseados em solventes eutéticos para produzir biocarvão de algas visando uma economia circular, BP.MS; + mais bolsas vinculadas 25/10106-8 - Produção e caracterização de solventes eutéticos e caracterização química de extratos obtidos., BP.TT; 25/10694-7 - Biorrefinaria Verde de Macroalgas: Otimização da extração de compostos bioativos de Neoporphyra spiralis (Rhodophyta) e Caulerpa sp. (Chlorophyta), BP.IC; 25/10648-5 - Biorrefinaria Verde de Macroalgas: Otimização da Extração de Compostos Bioativos de Gracilaria birdiae (Rhodophyta) e Sargassum sp. (Phaeophyceae), BP.IC; 25/01561-3 - Inovações Sustentáveis: A Revolução da Biorrefinaria por meio da Valorização de Macroalgas Utilizando Solventes Renováveis rumo a economia (verde/azul), BP.JP - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Química verde Sustentabilidade Inovação Bioprospecção Biorrefinarias Produtos naturais Algas Macroalgas Solventes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Algas | Bioprospecção sustentável | Biorefinaria verde | Extração de produtos naturais | Química Verde | Solventes eutéticos | Química verde e sutentabilidade

Resumo

Inspirada pelo conceito de economia azul, surge uma linha de pesquisa globalmente competitiva centrada na utilização sustentável de macroalgas. Este estudo pioneiro irá explorar o uso de solventes alternativos, como os solventes eutéticos (DES), e alternativas ecologicamente corretas para estabelecer biorrefinarias sustentáveis para processar algas marinhas. Em vez de focar em compostos isolados, esta iniciativa priorizará metodologias abrangentes de extração, buscando recuperar uma ampla gama de extratos bioativos valiosos, incluindo aqueles ricos em pigmentos (como carotenoides, clorofilas e ficobiliproteínas), compostos fenólicos, aminoácidos semelhantes a micosporina, polissacarídeos e ácidos graxos. O foco central está na adoção de metodologias abrangentes de ponta, como extração assistida por micro-ondas (MAE), extração assistida por ultrassom (UAE) e extração por líquidos pressurizados (PLE) para aumentar significativamente tanto o rendimento quanto a pureza dos compostos bioativos extraídos. Além disso, essas técnicas são incentivadas para reduzir o uso de solventes e minimizar a duração do procedimento. Ao combinar os solventes eutéticos com técnicas modernas, será possível implementar uma abordagem multiproduto para biorrefinarias verdes, contribuindo para uma economia holística (verde + azul). A sinergia entre os extratos de algas obtidos usando DES oferece uma oportunidade promissora para inovar em vários domínios, como cosméticos, alimentos, têxteis, revestimentos, corantes naturais e biocarvão. Ao integrar os extratos derivados de DES em vários protótipos, esses solventes não servirão como extratores eficientes, mas também como aditivos potentes para produtos e ideias inovadoras. Esta abordagem holística maximiza o potencial de aplicações da biomassa de algas, elevando a eficácia dos protótipos ao aprimorar tanto seu desempenho tecnológico quanto biológico. O projeto propõe estabelecer o grupo de pesquisa inaugural no Departamento de Botânica (Instituto de Ciências Biológicas, USP) focado na criação de processos de biorrefinaria sustentáveis para extrair materiais bioativos de macroalgas, que não apenas complementarão os esforços em andamento no Laboratório de Algas Marinhas "Édison José de Paula" (USP), focado predominantemente em aspectos taxonômicos e biológicos, mas também compartilharão essa expertise com outros grupos engajados principalmente em estudos tradicionais de fitoquímica. Assim, essa colaboração apresenta uma relação ganha-ganha, principalmente no que diz respeito à utilização de solventes eutéticos em vários tipos de biomassa botânica. (AU)