Desconstrução controlada da parede celular vegetal por via enzimática para a obtenção de hidrogéis

• Processo: 20/06446-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Camila Alves de Rezende
• Beneficiário: Helena Carolina Rodrigues Barbieri
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Resíduos agroindustriais Bagaço de cana-de-açúcar Biomateriais Hidrogéis Celulose Parede celular vegetal Indução enzimática Toxicidade Propriedades mecânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomaterial | biorrefinaria | celulose | enzima | hidrogel | Polímeros

Resumo

Nanofibrilas de celulose (CNF) podem ser extraídas de resíduos agroindustriais e utilizadas para produzir materiais avançados, como hidrogéis. No entanto, o processo de obtenção de CNF é energeticamente custoso e os hidrogéis preparados necessitam de aditivos para aprimorar suas propriedades mecânicas, o que pode adicionar toxicidade ao material. Portanto, o objetivo deste projeto será produzir hidrogéis de CNF minimizando a desestruturação nativa da parede celular vegetal. Os próprios componentes da biomassa, especialmente lignina, serão utilizados para o aprimoramento das propriedades do material. O bagaço de cana-de-açúcar será utilizado devido à sua alta disponibilidade como um resíduo agroindustrial no Brasil e à sua menor recalcitrância em comparação a outras biomassas vegetais. As etapas de tratamento para a obtenção de nanofibrilas serão realizadas com enzimas endoglucanases e xilanases para manter a estrutura da biomassa menos alterada e para não introduzir modificações químicas na celulose. No entanto, a ação enzimática é fortemente dependente da presença de interferentes como a lignina. Assim, tratamentos organossolve utilizando etanol como solvente serão utilizados para obter sólidos com diferentes teores de lignina que serão submetidos à ação enzimática e posterior fibrilação. Após isso, filmes de hidrogéis serão preparados e caracterizados química e morfologicamente para analisar a viabilidade e possíveis aplicações dos géis. Com isso, este projeto visa contribuir com a obtenção de materiais híbridos que aproveitem de forma mais integral a biomassa, com menor custo de produção e alta biodegradabilidade. (AU)