Enzima para o branqueamento da celulose

A empresa Verdartis Desenvolvimento Biotecnológico, originada de um grupo de pesquisas da USP de Ribeirão Preto, desenvolveu um novo tipo de enzima capaz de fazer o branqueamento da celulose durante o processamento da madeira para produção de papel de modo mais barato, eficiente e ecologicamente correto.

A celulose possui elementos fibrosos, como a lignina, que adquirem cor amarronzada durante o seu processamento para produção de papel. Dessa forma, para que o papel tenha a cor branca padrão, diversos compostos químicos, entre eles o dióxido de cloro, de alto custo e de difícil descarte, são necessários para a etapa de branqueamento, uma vez que quebram a lignina em moléculas menores.

Assim, as novas enzimas desenvolvidas pela Verdatis através de engenharia genética, utilizando a bactéria Escherichia coli, atuam de forma específica quebrando a lignina, necessitando de quantidades menores de dióxido de cloro para o branqueamento, o que reduz os custos do processo.

Na verdade, este tipo de enzima branqueadora de celulose já existe no mercado, porém o que difere estas enzimas já existentes da recém produzida é o seu baixo custo de produção, a sua especificidade para cada processo industrial, ou seja, a enzima é criada especificamente para o processo ao invés de modificar o processo para a enzima, e o seu  extremamente baixo lançamento de resíduos na água.

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Supercelulose

A celulose é o biopolímero que ajuda a dar sustentação aos vegetais, a produção das fibras de celulose ultrafortes foi feita por uma equipe da Suíça e da Alemanha. Mas você se arriscaria a dizer que é possível construir uma estrutura de celulose que seja mais forte do que outra estrutura de dimensões idênticas feita de aço? Pois isso não apenas é possível, como pode ser feito com uma técnica que usa apenas água e sal.

Para produzir a supercelulose, a equipe usou fibrilas de celulose comum, extraída de vegetais verdes, com dimensões na faixa dos nanômetros de nanocelulose e as prensou juntamente com água e sal através de um pequeno canal. Dois jatos de água adicionais, disparados na perpendicular do fluxo da celulose ajudaram a controlar o fluxo das fibrilas, fazendo com que todas se alinhassem mais ou menos paralelamente ao fluxo.

No final, basta deixar os filamentos secarem para ter uma fibra de celulose mais forte que o aço, com a vantagem de ser biocompatível e biodegradável. O grupo afirma que, apesar de até agora ter produzido apenas amostras de até 10 centímetros de comprimento, o processo poderá ser facilmente escalonado para fabricar fibras maiores.

O verdadeiro desafio é fazer materiais de base biológica com extrema rigidez, que possam ser utilizados em lâminas de turbinas de vento, por exemplo. Outro plano inclui testar o mesmo processo para reciclagem, usando celulose extraída de materiais descartados, como papel.

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Árvores alteradas geneticamente podem auxiliar na indústria do papel

Cientistas da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, introduziram modificações genéticas em árvores para tornar mais fácil a produção de papel e de biocombustíveis.

Segundo eles, isso significa que será necessário usar menos produtos químicos e menos energia, além do que essas indústrias produzirão menos poluentes ambientais.

Um dos maiores obstáculos para a indústria de papel e celulose, bem como para a indústria de biocombustíveis, é um polímero encontrado na madeira, conhecido como lignina.

A lignina é uma parte substancial da parede celular da maioria das plantas e dificulta o processamento da madeira para a fabricação de celulose, papel e biocombustíveis.

Atualmente, a lignina precisa ser removida, um processo que emprega produtos químicos e energia e gera uma porção de poluentes. A solução encontrada consiste em utilizar a engenharia genética para modificar a lignina, tornando-a mais fácil de quebrar.

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Membranas com celulose e vidros estimulam a regeneração celular

Pesquisadores brasileiros estão desenvolvendo, com abordagens inovadoras, biomateriais para aplicações nas áreas médica e odontológica que fazem ligações com o tecido celular e auxiliam na formação dos vasos sanguíneos e na rápida recuperação do osso. Um desses materiais bioativos é uma membrana feita a partir da celulose produzida por bactérias que traz em sua composição peptídeos (pedaços de proteínas) sintetizados em laboratório, capazes de estimular processos que melhoram a reparação óssea, além de elementos constituintes dos ossos como colágeno e hidroxiapatita. Em contato com os fluidos fisiológicos, os materiais classificados como bioativos, a exemplo de cerâmicas e vidros, são capazes não só de regenerar a camada perdida, mas também de fazer a ligação com o tecido ósseo. São materiais diferentes do titânio, por exemplo, muito usado para fixar implantes, mas que não possui uma ligação química efetiva com o osso.


O material compósito à base de celulose bacteriana desenvolvido na Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara, no interior paulista, pode ser usado em implantes dentários em casos em que não há osso suficiente para colocação do pino de suporte ou em processos de extração de dente que resulta em encolhimento do osso. Os testes já feitos dão indicações de possíveis aplicações para reparação de pequenas fraturas ósseas em locais sem grande carga mecânica, como ossos da face. A celulose já é utilizada na área médica, a exemplo dos curativos antibacterianos indicados para queimaduras vendidos comercialmente, mas não havia sido usada até agora para regeneração de tecidos ósseos. 
Outro biomaterial, desenvolvido na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), é um vidro bioativo composto basicamente por sílica, cálcio e fósforo, indicado inicialmente para recuperação óssea em implantes dentários. Futuramente, o produto poderá ser usado em aplicações ortopédicas como reparo de vértebras e em associação com o colágeno, por exemplo. Suas aplicações se estendem para a substituição de ossos com maior resistência mecânica, como pernas e braços.


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