Os cientistas optam pela seda de aranha como alternativa biodegradável à cola tradicional
p Crédito:Pixabay / CC0 Public Domain
p Os cientistas produziram com sucesso seda de aranha sintética para criar uma nova alternativa de cola biodegradável. p Os pesquisadores da Universidade de Manchester descobriram que sua cola de seda sintética caseira funciona tão bem quanto os adesivos disponíveis comercialmente, sem ser prejudicial ao meio ambiente.
p A cola foi feita persuadindo bactérias inofensivas a produzirem seda de aranha além de suas proteínas normais. A bactéria poderia então ser alimentada com açúcar e nutrientes para produzir a cola de seda da aranha por meio da fermentação. O processo é semelhante à fermentação da cerveja, mas com cola de seda de aranha sendo feita em vez de álcool.
p Pesquisa publicada hoje na revista
Materiais Hoje Bio , mostra que a cola de seda de aranha foi considerada especialmente boa para colar vidro junto com uma classificação de força adesiva inicial de 6,28, quando comparada com uma cola especial para vidro comercial, tem uma resistência de 11,9. O novo avanço abre a porta para uma gama de alternativas sustentáveis para uma indústria que vale bilhões de dólares anualmente.
p O Dr. Aled Roberts, do Instituto de Biotecnologia de Manchester, que liderou a pesquisa, disse:"Encontramos evidências de que o mecanismo de adesão foi devido ao desdobramento da proteína e à reorganização em uma estrutura densa ligada por hidrogênio, rica no que é conhecido como folhas β . Isso foi interessante porque a seda de aranha natural demonstrou passar por uma transformação semelhante em uma estrutura rica em folhas β conforme as aranhas tecem sua seda - e é considerada o que torna a seda de aranha tão forte e resistente. Kevlar também obtém sua força de um rede densamente ligada por hidrogênio. "
p As proteínas naturais eram comumente usadas como colas antes do desenvolvimento dos adesivos sintéticos. Colágeno (de cascos de animais), caseína (de queijo) e glúten (de grãos) eram todos usados como colas antes de desenvolvermos métodos de síntese química para fazer adesivos de óleo cru.
p Hoje, colas à base de proteínas foram quase completamente substituídas por alternativas sintéticas, que são produzidos em grande escala com o mercado global totalizando US $ 41 bilhões em 2010. Este processo industrial de petróleo contribui significativamente para as emissões globais de gases de efeito estufa e compostos orgânicos voláteis (VOCs), portanto, alternativas são necessárias.
p Essas descobertas devem ajudar com o design e formulação de outros adesivos à base de proteínas que, com mais otimização, poderia competir com adesivos comerciais derivados de petróleo e nos dar renováveis, colas biodegradáveis e verdes como tínhamos no passado.
p Muitos organismos produzem proteínas especializadas especificamente para adesão. Os mexilhões produzem uma cola forte à base de proteínas que os permite aderir a rochas escorregadias em zonas intertidais irregulares. As aranhas também produzem colas resistentes à base de seda, que usam para capturar insetos que se movem rapidamente em suas teias.
p À medida que o mundo passa dos combustíveis fósseis em direção a um futuro renovável, há uma necessidade crescente de substituir o CO
2 - adesivos intensivos derivados de petróleo bruto com alternativas mais ecológicas. Uma opção poderia ser voltar a usar colas à base de proteínas, As propriedades de quem poderiam ser projetadas e otimizadas usando as ferramentas da biologia sintética.
p Ao contrário dos adesivos derivados de petróleo bruto sintético, essas colas à base de proteína seriam à base de água, não tóxico, biodegradável e ambientalmente não persistente. Eles também seriam cultivados em condições benignas (temperatura ambiente e pressões) e poderiam ser produzidos através de combustíveis fósseis livres, rotas de síntese verde - por meio de processos semelhantes à fermentação da cerveja.