Ana Madureira, Ana Oliveira, Débora Campos, Joana Pereira, Manuela Amorim, Irina Moreira, Sofia Pereira Escola Superior de Biotecnologia, Universidade Católica do Porto
Os resíduos urbanos são ricos em materiais lignocelulósicos (frutas e resíduos de vegetais, bem como outras fontes) que podem ser usados para extrair celulose. A celulose é biodegradável e renovável na natureza e, portanto, pode servir como um material sustentável e amigo do ambiente para várias aplicações.
Neste sentido investigadores da ESB da área alimentar (bioprocessamento) e da área do ambiente (bioremediação) apresentaram o trabalho intitulado Use Trash to Carry and Clean On, no 13º Encontro Nacional de Inovação COTEC, que decorreu no passado dia 22 de Novembro. Este trabalho foi premiado no concurso Circular Challenge e aborda o tema atual da economia circular no âmbito da utilização de resíduos domésticos para aplicações ambientais e alimentares.
A celulose microfibrilhada pode ser produzida, com elevada resistência, elevado grau de polimerização e cristalinidade e com capacidade para formar uma rede rígida, sendo também um material extremamente reativo com outros compostos ou moléculas. Deste modo, as microfibrilhas de celulose podem ser utilizadas como matéria-prima para diversas aplicações alimentares e ambientais, nomeadamente no desenvolvimento de matrizes que funcionam como veículos transportadores de bactérias, de compostos bioativos ou mesmo de enzimas com uma determinada função, ou no desenvolvimento de matrizes de separação capazes de interagir e separar moléculas com funções de limpeza.
No caso da indústria alimentar, as matrizes de celulose microfibrilhada podem, por exemplo, ser utilizadas na produção de embalagens biodegradáveis em substituição das fabricadas com petróleo e na produção de revestimentos comestíveis para proteção contra a contaminação bacteriana, oxidação e luz, aumentando a vida útil dos produtos. Adicionalmente, podem ser usadas como membranas de clarificação para remover moléculas indesejáveis (proteínas, metais pesados, etc.) nas linhas de produção de alimentos ou como ingredientes microparticulados para serem incorporados em alimentos com o objetivo de servir de transportador para bactérias probióticas, para compostos bioativos ou para compostos que prolongam a vida de prateleira dos mesmos.
As matrizes de celulose têm também diversas aplicações no ambiente e no setor agropecuário, podendo ser usadas para imobilizar bactérias com capacidade de degradar poluentes de preocupação ambiental e em solos contaminados ou em estações de tratamento de águas residuais para a remoção de compostos recalcitrantes. A aplicação de celulose como matriz no tratamento de águas residuais tem como benefício adicional a remoção dos tóxicos não biodegradáveis como metais pesados e corantes de águas residuais devido à capacidade intrínseca de absorção da celulose.
Ao nível do setor agropecuário, as matrizes de celulose podem funcionar como transportadores de inóculos bacterianos com capacidade de promover o crescimento das plantas, o que origina um aumento da produtividade, atuando, deste modo, como um fertilizante "verde". Estas matrizes também podem ser utilizadas para interagir com os compostos azotados (nitrato) libertados pelo estrume animal, permitindo o seu uso como fertilizante com segurança nos terrenos agrícolas sem contaminar os aquíferos e/ou em camas de celulose para os currais de gado. As aplicações de matrizes de celulose estendem-se às indústrias farmacêuticas e de química fina, nas quais podem servir como transportadoras de microrganismos ou enzimas que realizam reações com interesse económico, atuando como biocatalisadores regio- e enantioselectivos.