Estudo da solubilização da queratina da lã de ovelha em líquidos iônicos por dinâmica molecular

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Baldisserotto, Daniel Luiz Stamm
• Orientador(a): Stassen, Hubert Karl
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Dinâmica molecular; Líquidos iônicos; Queratina; Lã; Biomoléculas; Extração
• Palavras-chave em Inglês: Molecular dynamics; Ionic liquids; Keratin; Wool; Biomolecules; Extraction
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/273914

Uma grande parcela do que conhecemos como indústria têxtil é baseada no uso da lã da ovelha (Ovis aries). No processo de tratamento dessa lã temos uma grande quantidade de resíduo não utilizado por este tipo de indústria. Esse excesso industrial não aproveitado pode ter diversas aplicações, a lã de ovelha é rica em diversas proteínas, sendo uma dessas a queratina. Essa proteína é extraída normalmente em processos de hidrólise alcalina ou hidrólise ácida, processos danosos ao meio ambiente. Sabendo disso, novas metodologias de extração da queratina da lã de ovelha têm sido desenvolvidas a fim de diminuir o impacto ambiental desse processo industrial. Uma alternativa que surgiu nos últimos anos foi a utilização de líquidos iônicos que são considerados solventes verdes e menos danosos ao meio ambiente, em comparação aos ácidos e bases utilizados nos processos anteriores. No trabalho a seguir foi utilizada a metodologia da Dinâmica Molecular para o estudo de dois líquidos iônicos interagindo com a cistina e a cisteína, que são dois aminoácidos presentes na queratina e desempenham um papel fundamental no seu processo de extração. Os líquidos iônicos utilizados foram baseados no cátion 1-butil-3-metilimidazólio ([C4mim]+), os ânions escolhidos para esse estudo foram o cloreto ([Cl]-) e o acetato ([Acet]-). O processo de extração da queratina é baseado em duas etapas, a quebra da ligação dissulfeto da cistina (dímero) e a formação dessa ligação entre duas cisteínas (monômeros). Temos que na primeira etapa o líquido iônico [C4mim][Acet] teve um desempenho consideravelmente melhor, já na etapa de recuperação temos que o [C4mim][Cl] apresentou um melhor desempenho. Chegamos nessas conclusões baseados nos resultados obtidos pelas funções de distribuição radial (RDFs) e espaciais (SDFs). Para a cisteína temos uma interação maior entre o ânion e a proteína, e para a cistina temos que o cátion é o principal responsável nesse processo. Isso se deve pela interação dos cloretos nos caso da cisteína, para a cistina temos que o principal responsável é o cátion 1-butil-3-metilimidazólio (esses resultados foram visualizados pela análise dos módulos das integrais das RDFs e pela descrição gráfica das SDFs).