Quitina e Quitosana: Biopolímeros Funcionais para o Desenvolvimento Sustentável

  • Sergio P. Campana-Filho Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil. https://orcid.org/0000-0002-0980-0085
  • Carla C. S. Cavalheiro Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil https://orcid.org/0000-0002-1494-3996
  • Estefany L. Q. Chacon Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil
  • Fernanda L. Souza Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil https://orcid.org/0000-0002-6565-7121
  • Fernanda L. Souza Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil https://orcid.org/0000-0002-6565-7121
  • Filipe B. Habitzreuter Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil https://orcid.org/0000-0002-7348-2165
  • Leonardo H. Semensato Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil https://orcid.org/0000-0002-8674-1517
  • Pedro N. Casimiro Departamento de Físico-Química, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Avenida Trabalhador são-carlense, 400, CEP 13566-590, São Carlos/SP – Brasil
Palavras-chave: Quitina, Quitosana, Biopolímeros, Desenvolvimento sustentável

Resumo

A pesquisa por alternativas para o desenvolvimento sustentável contempla a prospecção de novas fontes de energia e também de insumos industriais de fontes renováveis, sendo que a biomassa, independentemente de sua origem, vem atraindo interesse e tem ganhado importância em função de sua abundância, caráter renovável e variabilidade, dentre outros aspectos que configuram vantagens em relação à exploração da cadeia petroquímica. A ocorrência de quitina em diferentes biomassas, os processos de extração e de conversão em quitosana e em materiais funcionais bem como suas aplicações em diferentes áreas são abordadas, contemplando um levantamento crítico e abrangente da literatura pertinente.

Referências

https://www.un.org/en/site-search?query=world+population

https://www.un.org/en/academic-impact/page/sustainable-development-goals

https://agencia.fapesp.br/proalcool-uma-das-maiores-realizacoes-do-brasil-baseadas-em-ciencia-e-tecnologia/24432

https://www.portaldaindustria.com.br/industria-de-a-z/biomassa/

PETER, M. G.; J. MACROMOL. Sci. Part A, Pure App. Chem. 1995, 32(4), 629.

PAULY, D.; FROESE, R.; Marine Policy 2012, 36(3), 746.

KUMARIA S.; RATHB P. K.; Proc. Mat. Sci. 2014, 6, 482.

MOHAN K.; RAMU G. A.; MURALISANKAR T.; JAYAKUMAR R.; SATHISHKUMAR P.; UTHAYAKUMAR V.; CHANDIRASEKAR R.; REVATHI N.; Trends in Food Science and Technology 2020, 105, 17.

EHRLICH H.; MALDONADO M.; SPINDLER K.; ECKERT C.; BORN T. H. R.; GOEBEL C.; SIMON P.; HEINEMANN S.; WORCH H.; J. Exp. Zool. B Molec. Develop. Evol. 2007, 308B:347.

EHRLICH H.; MALDONADO M.; SPINDLER K.; ECKERT C.; BORN T. H. R.; GOEBEL C.; SIMON P.; H.SASHA; WORCH H.; J. Struct. Biol. 2013, 183(3), 474.

JIANG P.; CHIEN M.; SHEU M.; HUANG Y.; CHEN M.; SU C.; LIU D.; BioMed Res. Int. 2014, Article ID 458287. http://dx.doi.org/10.1155/2014/458287

RINAUDO, M.; Prog. Polym. Sci. 2006, 31(7), 603.

DOMARD, A.; Carbohydr. Polym. 2011, 84(2), 696.

PARHI, R.; Environm. Chem. Letters 2020, 18, 577.

SHAMSHINA J. L.; KELLY A.; OLDHAM T.; ROGERS R. D.; Environm. Chem. Letters 2020, 18, 53.

LV J.; X. LV; MA M.; OH D.; JIANG Z.; FU X.; Carbohydr. Polym. 2023, 299, 120142.

PETER S.; LYCZKO N.; GOPAKUMAR D.; MARIA H. J.; NZIHOU A.; THOMAS S.; Waste and Biomass Valorization 2021, 12, 4777.

TAO F.; CHENG Y.; SHI X.; ZHENG H.; DU Y.; XIANG W.; DENG H.; Carbohydr. Polym. 2020, 230, 115658.

LIAO J.; HOU B.; HUANG H.; Carbohydr. Polym. 2022, 283, 119177.

CASADIDIO C.; PEREGRINA D. V.; GIGLIOBIANCO M. R.; Deng S.; Censi R.; Di Martino P.; Marine Drugs 2019, 17, 369.

HAMEDI H.; MORADI S.; HUDSON S. M.; TONELLI A. E.; King M. W.; Carbohydr. Polym. 2022, 282, 119100.

CICCIU M.; FIORILLO L.; Cervino G.; Marine Drugs 2019, 17(7), 417.

PAL P.; PAL A.; NAKASHIMA K.; YADAV B. K.; Chemosphere 2021, 266, 128934.

BAI L.; LIU, L.; ESQUIVEL M.; TARDY B. L.; HUAN S.; NIU X.; LIU S.; YANG G.; FAN Y.; ROJAS, O. J.; Chem. Rev. 2022, 122(13), 11604.

YANG X.; LIU J.; PEI Y.; ZHENG X.; TANG K.; En. Environ. Mater. 2020, 3, 492.

KURITA K; Prog. Polym. Sci. 2001, 26(9), 1921.

PAVINATTO A.; FIAMINGO A.; BUKZEM A. L.; SANTOS D. M.; SENRA T. D. A.; FACCHINATTO W. M.; CAMPANA-FILHO, SÉRGIO P.; Chemically Modified Chitosans. IN: Frontiers in Biomaterials; Chitosan Based Materials and its Applications. 1ed.Sharjah: Bentham Science, 2017, v. 3, p. 94-114.

SILVA, D.; ALMEIDA A.; CAMPANA FILHO, SÉRGIO P. ; SARMENTO B.; Synthesis and applications of amphiphilic chitosan derivatives for drug delivery applications. IN: Nanoparticles in the Life Sciences and Biomedicine. 1ed.:, 2016, v. , p. 45-55.

ABREU F. R.; CURTI E.; BRITTO D.; CARDOSO M. B.; CAVALHEIRO E. T. G.; CAMPANA FILHO, S. P. . Polyelectrolyte derivatives of chitosan: Preparation and characterization of N,N,N-trimethylchitosan and N,O-carboxymethylchitosan. In: R. Jayakumar; M. Prabaharan. (Org.). Current research and developments on Chitin and Chitosan in Biomaterials Science. Kerala, 2009, v. 2, p. 107-121.

KURITA K.; KAMIYA M.; NISHIMURA S.; Carbohydr. Polym. 1991, 16(1), 83.

XING RONGE; SONG LIU S.; GUO Z.; YU H.; WANG P.; LI C.; LI Z.; LI P.; Bioorg. Med. Chem. 2005, 13, 1573.

CHANG S.; WU C.; TSAI G.; Carbohydr. Polym. 2018, 181(1), 1026.

LI J.; WU Y.; ZHAO L.; Carbohydr. Polym. 2016, 148(5), 200.

SREEKUMAR S.; WATTJES J.; NIEHUES A.; MENGONI T.; MENDES A. C.; MORRIS E. R.; GOYCOOLEA F. M.; B MOERSCHBACHER B. M.; Nature Communications 2022, 3, Article number: 7125.

HOU F.; GONG Z.; JIA F.; CUI W.; SONG S.; ZHANG J.; WANG Y,; 1, WANG W.; Food Chemistry 2023, 409, 135336.

LAVALL R. L.; ASSIS O. B.G.; CAMPANA-FILHO S. P.; Biores. Tech. 2007, 98, 2465.

ANITHA A.; SOWMYA S.; KUMAR P.T. S.; DEEPTHI S.; CHENNAZHI K.P.; EHRLICH H.; TSURKAN M; JAYAKUMAR R.; Prog. Polym. Sci. 2014, 39, 1644.

ELSOUD M. M. A.; EL KADY E. M.; BULL. Nat. Res. Cent. 2019, 43, Article Number 59.

HUQ T.; KHAN A.; BROWN D.; DHAYAGUDE N.; HE Z.; NI Y.; J. Biores. Bioprod. 2022, 7(2), 85.

UKOROIJE R. B.; BAWO D. S.; Asian Food Sci. J. 2020, 15(2), 37.

MOHAN K.; GANESAN A. R.; EZHILARASI P.N.; KONDAMAREDDY K. K.; RAJAN D. K.; SATHISHKUMAR P.; RAJARAJESWARAN J.; CONTERNO L.; Carbohydr. Polym. 2022, 287(1), 119349.

LI Z.; LIU C.; HONG S.; LIAN H.; MEI C.; LEE J.; WU Q.; HUBBE M. A.; LI M. C.Ç CHEM. Eng. J. 2022, 446, 136953.

LAMARQUE, G.; VITON, C.; DOMARD, A.; Biomacromolecules 2004, 5, 992.

LAMARQUE, G.; VITON, C.; DOMARD, A.; Biomacromolecules 2004, 5, 1899.

DOMARD, A.; RINAUDO, M. Int. J. Biol. Macromol.1983, 5, 49.

LAMARQUE G.; CRETENET M.; VITON C.; DOMARD A.; Biomacromolecules 2005, 6, 3, 1380.

SIVASHANKARI P. R.; PRABAHARAN M.; Chitosan Based Biomaterials Volume 1- Fundamentals 2017, 117.

FIAMINGO A.; DELEZUK, J. A. M.; TROMBOTTO, S.; DAVID L.; CAMPANA-FILHO S. P.; Ultrason. Sonochem. 2016, 32, 79.

BIROLLI W. G.; DELEZUK J. A. M; CAMPANA-FILHO S. P.; Appl. Acoust. 2016, 103, 239.

YONG ZHAO Y; PARK R.; MUZZARELLI R. A. A.; Mar. Drugs 2010, 8(1), 24.

FIAMINGO A.; MONTEMBAULT A.; BOITARD S.; NAEMETALLA H.; AGBULUT O.; DELAIR T.; CAMPANA-FILHO S. P .; Menasché P.; David L.; Biomacromolecules 2016, 17(5), 1662.

ANDERSON FIAMINGO, SERGIO P. CAMPANA-FILHO. Carbohydr. Polym.143, 155.

PEARSON F. G.; MARCHESSAULT R. H.; LIANG C. Y. J. Polym. Sci. 1960, 43(141), 101.

CHO J.; GRANT J.; PIEQUETTE-MILLER M.; ALLEN C. Biomacromolecules. 2006, 7(10), 2845.

CAMPANA-FILHO S. P.; BRITTO, D.; CURTI E. ABREU F. R.; CARDOSO, M. B.; BATTISTI, M. V.; GOY R. J.; SIGNINI, R.; Lavall, R. L. Química Nova. 2007, 30(3), 644.

FACCHINATTO W. M.; SANTOS D. M.; FIAMINGO A.; BERNARDES-FILHO, R.; CAMPANA-FILHO S. P.; AZEVEDO E. R.; COLNAGO L. A. Carbohydr. Polym. 2020, 250(15), 116891.

ZENG J. B.; HE Y. S.; LI S. L.; WANG Y. Z. Biomacromolecules. 2021, 13(1), 1.

SHAMSHINA, J. L.; ABIDI, N. ACS Sustain. Chem. & Eng. 2022, 10(36), 11846.

MOHAN, K., GANESAN, A. R., MURALISANKAR, T., JAYAKUMAR, R., SATHISHKUMAR, P., UTHAYAKUMAR, V., CHANDIRASEKAR, R., REVATHI, N; Trends in Food Science & Technology 2020, 105, 17.

ÁVILA FILHO, S. H., FERREIRA, P. G. C., FARES, N. B., SILVA, L. A. F.; Braz. J. Develop. 2020, 6, 21.

LARANJEIRA, M. C. M., Fávere, V. T.; Química Nova 2009, 3, 7.

WANG, J., ZHUANG, S.; J. Clean. Produc. 2022, 355, 25.

WANG. W., XUE, C., MAO, X.; Int. J. Biol. Macromol. 2020, 64, 4532.

AZEVEDO, V. V. C., Costa, A. C. F. M., Chaves S. A. C., Bezerra, D. C., Fook, M. V L.; Rev. Eletr. Mat. Proc. 2007, 2, 27.

SILVA, H. S. R. C., SANTOS, K. S. C. R., FERREIRA, E. I.; Química Nova, Volume 29, 2006, 776-785.

VELASQUEZ, C. L.; Avances en Química 2006; 1(2), 15.

JIRAN LV, XIAOHUI LV, MEIHU MA, DEOG-HWAN OH, ZHENGQIANG JIANG, Xing Fu, Carbohydr. Polym. 2023; 299, 120142.

ARANAZ I., ALCÁNTARA A. R., CIVERA M. C., ARIAS C., ELORZA B., CABALLERO A. H., Acosta N.. Polymers 2021; 13(19); 3256.

SHOU, K.; HUANG, Y.; QI, B.; HU, X.; MA, Z.; LU, A.; JIAN, C.; ZHANG, L.; YU, A. J. Tissue Eng. Regener. Med. 2018, 12, e867-e880.

BEHRENS, A.M. , SIKORSKI, M. J., KOFINAS, P., J. BIOMED. Mater. Res. A 2014, 102, 4182.

FANG, Y.; XU, Y.; WANG, Z.; ZHOU, W.; YAN, L.; FAN, X.; LIU, H. Chem. Eng. J. 2020, 388, 124169.

MATSUOKA, K., KANAI, T.; SEMIN. Immunopathol. 2015, 37, 47.

AZUMA, K., OSAKI, T., WAKUDA, T., IFUKU, S., SAIMOTO, H., TSUKA, T., IMAGAWA, T., OKAMOTO, Y., MINAMI, S. Carbohydr. Polym. 2012, 87(2), 1399.

LUNAWAT, A. K., THAKUR, S., KURMI, B, GUPTA, G., PREETI PATEL, RAIKWAR, S. J. DRUG DEL. Sci. Technol. 2024, 96, 105661.

JIMÉNEZ-GÓMEZ, C.P., CECILIA. J.A. MOLECULES. 25(17), 2020, 3981.

KERTMEN, A., EHRLICH, H.; CARBOHYDR. Polym. 2022, 282, 119102.

KERTMEN, A., DZIEDZIC, I., EHRLICH, H. Carbohydr. Polym. 2023, 301, 20224.

OLATUNJI, O. Aquatic Biopolymers. Springer International Publishing, Cham, 2020.

BEREZINA, N., HUBERT, A. Marketing and regulations of chitin and chitosan from insects. IN: Chitin and Chitosan: Properties and Applications 477–489 (2019).

MARQUES, C., SOM, C., SCHMUTZ, M., BORGES, O., BORCHARD, G. Front. Bioeng. Biotechnol. 2020, 8, 165.

BELLICH, B., D’AGOSTINO, I., SEMERARO, S., GAMINI, A., CESÀRO, A. Marine Drugs 2016, 4, 99.

VASILIEV, Y. M. Exp. Revi. of Vac. 2014, 14, 37.

REAY, S. L., JACKSON, E. L., SALTHOUSE, D., FERREIRA, A. M., HILKENS, C. M. U., Novakovic, K. Polymers 15, 1592 (2023).

KHOR, E., WAN, A. C. A. Chitin: Fulfilling a Biomaterials Promise. Elsevier (2014).

Publicado
2024-08-27
Como Citar
P. Campana-Filho, S., C. S. Cavalheiro, C., L. Q. Chacon, E., L. Souza, F., L. Souza, F., B. Habitzreuter, F., H. Semensato, L., & N. Casimiro, P. (2024). Quitina e Quitosana: Biopolímeros Funcionais para o Desenvolvimento Sustentável. Revista Processos Químicos, 19(36), 9-27. https://doi.org/10.19142/rpq.v19i36.731