ÁREA
Química Ambiental
Autores
Silva, F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA-UESB) ; Santos, G. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA-UESB) ; Silva, N. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA-UESB) ; Ribeiro, E. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA-UESB) ; Pacheco, E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA-UFBA) ; Virgens, C. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA-UNEB) ; Alencar, C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOENTES DA BAHIA-UESB) ; Carvalho, M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOENTES DA BAHIA-UESB)
RESUMO
A adoção de práticas sustentáveis visando minimizar o impacto antropogênico no ambiente, tem incentivado a busca por materiais alternativos para geração de biomateriais. Com o intuito de fornecer uma finalidade à um subproduto de um recurso pesqueiro acompanhante de pesca de arrasto do litoral brasileiro, visamos extrair a quitina do exoesqueleto de carapaças do siri-azul (Callinectes ornatus), para geração de biomateriais. As amostras foram dissecadas para a obtenção do exoesqueleto, sendo posteriormente desmineralizadas, desproteinizadas e os sólidos obtidos caracterizados. A análise por FTIR revela padrões de absorção que indicam a presença de quitina, validando o sucesso da extração. Além disso, a análise TG/DTA identifica três eventos relacionados à degradação térmica do material.
Palavras Chaves
Quitina ; Extração; Callinectes ornatus
Introdução
A espécie Callinectes ornatus Ordway, 1863, popularmente conhecido como siri- azul (Família Portunidae), tem sua captura como recurso pesqueiro acompanhante da pesca de arrasto artesanal de baixa seletividade no litoral brasileiro. Segundo Maier (2009), a pesca de arrasto no litoral brasileiro, é uma prática realizada exclusivamente por pescadores artesanais que dispõem de pouca infraestrutura, baixo investimento logístico-financeiro, operado com pequenas embarcações artesanais e, representando uma atividade econômica de extrema importância. A produção de lixo poluente, resultante do descarte incorreto do exoesqueleto dos crustáceos pescados é um problema ambiental que é acarreta prejuízos ao solo e aos mares. Diante da necessidade de reduzir o impacto causado na natureza por essas atividades, é essencial prospectar novas aplicabilidades ao resíduo deste biomaterial. O siri C. ornatus, por ser um dos produtos de pesca de maior captura, apresenta potencial como matéria prima para extração de subprodutos, além de representar um potencial socioeconômico para as populações que vivem de sua pesca. A quitina é um polissacarídeo encontrado no exoesqueleto de crustáceos (e demais artrópodes), cuja função é envolver/proteger a epiderme (e, consequentemente corpo) destes animais. De acordo com Moura et al (2007), o camarão, p. ex., possui cerca de 5 a 7% de quitina na composição de seu exoesqueleto, enquanto siris, de 15 a 20%. Este biopolímero possui grande abundância na natureza além de elevada versatilidade devido à biodegradabilidade e produção por fontes naturais, obtendo aplicações industriais e tecnológicas. Neste sentido, este trabalho visou à extração da quitina presente no exoesquelto de C. ornatus para obtenção de biomateriais.
Material e métodos
A extração da quitina foi baseada na metodologia de Cardoso (2008) com adaptações. As amostras de C. ornatus foram fornecidas pelo Laboratório de Zoologia e Parasitologia Animal da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (LZPA/UESB), sendo lavadas com água destilada para remoção de impurezas, e posteriormente dissecados para separação de estruturas exoesqueletais (carapaça, estômago, abdômen, apêndices locomotores). O material dessecado foi lavado até atingir pH 7. A amostra então foi levada à estufa a 40°C por 24 horas, em seguida, triturada e pesada para a etapa de desmineralização. Na etapa de desmineralização, as amostras foram colocadas em uma solução de HCl 1 mol L-1 (razão 1:7 g.mL-1) sob agitação por 3 horas e 30 minutos. Após a filtração, os sólidos obtidos foram lavados pelo método de Soxhlet, e levados à estufa por 24 horas a 40 °C. O processo de desproteinização foi realizado utilizando uma solução de NaOH 15% sob agitação, e aquecimento a 60 °C – 65 °C por 3 horas. Ao finalizar, os sólidos obtidos foram lavados via Soxhlet até pH 7. Em seguida, a amostra foi levada à estufa por 24 horas a uma temperatura de 40 °C. Finalmente, foi realizada a etapa de despigmentação com Álcool Etílico 70% em sistema Soxhlet por 24 horas e, após finalização desta etapa, secos em estufa por 24 horas. Os sólidos obtidos foram caracterizados por FTIR e TG/DTA.
Resultado e discussão
A quitina caracteriza-se principalmente pela presença de grupos amida em sua
estrutura, e a presença de grupos hidroxila, que torna suas características
físico-químicas similares ao da celulose.
O espectro na região do infravermelho para a quitina extraída de C. ornatus
(Figura 1) concorda com o trabalho de Bortolato et al. (2019) apresentando
bandas características da quitina. A presença da banda está relacionada ao
estiramento axial de grupos OH na faixa de 3500-3300 cm-1, além de em torno de
3000 – 2800 cm-1 nas três bandas distintas de deformação axial de C–H. A
presença de uma banda intensa entre 1670 - 1650 cm-1 associada à deformação
axial do grupo C=O da amida I, característica da quitina, e em 1600-1500 cm-1
encontramos a banda correspondente à deformação angular NH associada ao grupo
amida II. Ademais, em torno de 1420 – 1000 cm-1 observam-se deformações axiais
C-N das amidas.
O perfil termogravimétrico apresentado na Figura 2a revela 3 eventos de
decomposição térmica. O primeiro evento, exotérmico, ocorre do início da análise
até aproximadamente 125 °C, com perda de massa de 11%. O segundo evento de
decomposição térmica, mais pronunciado como evidencia o DTG (Figura 2b), é
relacionado com a decomposição da cadeia orgânica da amostra, e ocorre na faixa
de 236 – 407 °C aproximadamente com uma perda de massa de 71% caracterizando-se
como um evento fortemente endotérmico. A terceira decomposição do material está
relacionada à material carbonizado, e terminando em aproximadamente 700 °C.
Espectro de infravermelho da quitina com \r\ntransformada de Fourier – FTIR
Perfis de (a) TG/DTA e (b) DTG para a quitina \r\nextraída de C. ornatus.
Conclusões
Os resultados observados no FTIR para a amostra apresentaram bandas características, sugerindo que a quitina foi extraída do exoesqueleto do siri-azul com êxito. Os resultados de TG/DTA evidenciaram três eventos principais de decomposição térmica, sendo que o segundo evento, associado à estrutura da quitina foi mais pronunciado e fortemente endotérmico. No entanto, os resultados são parciais pois as amostras ainda serão caracterizadas quanto à sua cristalinidade (DRX) e estrutura orgânica (RMN) para prosseguir para posterior aplicação na produção de biomateriais.
Agradecimentos
À UESB pela infraestrutura concedida, ao LZPA/UESB pela disponibilização das amostras biológicas, à UFBA e UNEB pelas análises realizadas e a CNPq pelas bolsas de iniciação científica.
Referências
MAIER, Éder Leandro Bayer. A pesca do Siri como adaptação das comunidades pesqueiras artesanais do Estuário da Lagoa dos Patos-RS. Dissertação (Mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande Instituto de Ciências Humanas e da Informação Programa de Pós-graduação em Geografia, 2009.
Moura, C. M. de Muszinski, P., Schmidt, C., Almeida, J., & Pinto, L. A. A. (2007). Quitina e quitosana produzidas a partir de resíduos de camarão e siri: avaliação do processo em escala piloto. VETOR - Revista De Ciências Exatas E Engenharias, 16(1), 37–45. Recuperado de https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/294
CARDOSO, Márcia Barreto. Contribuição ao estudo da reação de desacetilação de quitina: Estudos da desacetilação assistida por ultra-som de alta potência. Tese(Doutorado)- Universidade de São Paulo, 2008.
BORTOLATO, B., OLIVEIRA, A.F., ROSA, L.F., MONTEIRO, I.B., SILVEIRA, C.B. Obtenção e caraterização de quitina a partir de carapaças de siri-azul (Callinectes spp.). In: SILVA, F.F. Aquicultura e pesca: Adversidades e resultados 2. v.2. ed. – Ponta Grossa, PR: Atena Editora, 2019, p 334- 342.
