Química verde: o uso de biocatalisadores no contexto bioquímico e industrial

por | nov 2, 2021

Reações de catálise sempre se fizeram presentes em aplicações laboratoriais e industriais, de tal forma que, seu desenvolvimento e evolução sempre foram pontos de interesse tanto científicos quanto econômicos.

Atualmente, a busca por técnicas que possam reduzir ou eliminar o uso e geração de substâncias com impacto ambiental negativo (Química Verde) tem gerado aumento do interesse industrial no uso de biocatalisadores para seus processos produtivos assim como aumento do número de pesquisas relacionadas a novas soluções (prospecção de novos biocatalisadores e bioprocessos).

 

Fonte: https://www.pensamentoverde.com.br/economia-verde/entenda-qual-importancia

Neste contexto, ampliam-se as buscas pelo uso de biocatalisadores, substâncias capazes de catalisar reações bioquímicas, atuando na redução ou aumento da energia de ativação destas reações, alterando assim a velocidade com que a reação química/bioquímica ocorre.

Dentre os principais e mais utilizados biocatalisadores encontram-se as enzimas, proteínas que catalisam reações químicas específicas, atuando sobre substratos específicos e em locais específicos, o que pode representar tanto uma vantagem quanto uma limitação. Vantagem, pois a partir delas é possível realizar transformações químicas de acordo com os princípios da química verde, obtendo reações mais “limpas” e produtos com elevado grau de pureza, e em contrapartida, tem-se a necessidade de um ambiente específico e controlado, podendo dificultar o manejo da reação química/bioquímica.

Fonte: http://ojs.rpqsenai.org.br/index.php/rpq_n1/article/view/83

Dentre os principais e mais utilizados biocatalisadores encontram-se as enzimas, proteínas que catalisam reações químicas específicas, atuando sobre substratos específicos e em locais específicos, o que pode representar tanto uma vantagem quanto uma limitação. Vantagem, pois a partir delas é possível realizar transformações químicas de acordo com os princípios da química verde, obtendo reações mais “limpas” e produtos com elevado grau de pureza, e em contrapartida, tem-se a necessidade de um ambiente específico e controlado, podendo dificultar o manejo da reação química/bioquímica. 

A principal vantagem na utilização de biocatalisadores e não de catalisadores químicos tradicionais, encontra-se na elevada especificidade das alterações desencadeadas por estes, que  proporcionam produtos com químio, régio e enantiosseletividade, de tal forma a minimizar ou até mesmo eliminar a formação de subprodutos, apresentando também ganhos de rendimento no produto de interesse, e consequentemente, diminuição dos custos com etapas de separação e purificação. Além disso, algumas reações eliminam a necessidade de proteção de grupos químicos lábeis, dispensando a utilização de solventes orgânicos para a ocorrência da reação, o que resulta um em menor consumo de energia, menor impacto ambiental dos efluentes gerados nos processos enzimáticos (como a biodegradabilidade das próprias enzimas) e não acúmulo de resíduos no meio ambiente (ao contrário do que ocorre com os catalisadores químicos, muitas vezes poluentes e de difícil degradação), oferecendo também a opção de imobilização para reutilização em ciclos, viabilizando a condução de processos contínuos de biotransformação.

Portanto, é possível afirmar que os processos de biotransformação além de apresentar contribuições para a crescente prática de química verde, resultando em ganhos evidentes, tais como preservação ambiental e menor consumo de energia, apresentam competitividade industrial em função de seus benefícios econômicos, como menores custos de processo, maior qualidade do produto final e a obtenção de produtos inteiramente novos, em comparação aos processos químicos sintéticos. Tornando-os cada dia mais relevantes dentro da comunidade acadêmica, e principalmente do setor industrial, dada sua constante busca por um desenvolvimento sustentável e tecnológico com viabilidade financeira e aplicabilidade comercial.

Tendo assim, grande destaque ao bioquímico, uma vez que este ocupa importante papel no desenvolvimento de metodologias, técnicas e análises que envolvem o estudo e utilização de biocatalisadores nos setores em questão, representando mais um campo de atuação em ascensão.

REFERÊNCIAS:

Ferrara, M. A., Siani, A. C.,  Bon, E. P. D. S. Processos de bioconversão aplicados à obtenção de fármacos e intermediários, 2017. Biotecnologia Aplicada à Agro&Indústria.

Ramos, Maria, et al., Química verde: potencialidades e dificuldades da sua introdução no ensino básico e secundário, 2009.

Giese, E. C. Biocatalisadores imobilizados: Prospecção de inovações tecnológicas na última década. Revista Geintec-Gestão, Inovação e Tecnologias, v. 5, n. 3, p. 2296-2307, 2015.

Prado, A. G.S. Química verde, os desafios da química do novo milênio. Química Nova, v. 26, n. 5, p. 738-744, 2003.

Silva, F. M. da; Lacerda, P. S. B. de; Jones J.J. Desenvolvimento sustentável e química verde. Química Nova, v. 28, p. 103-110, 2005.

Monteiro, V. N., & Silva, R. do N. (2009). Aplicações Industriais da Biotecnologia Enzimática. Revista Processos Químicos, 3(5), 9-23. https://doi.org/10.19142/rpq.v3i5.83

Autor: Maria Virgínia Alves Ramalhão;

Email: vivi_ramalhao@aluno.ufsj.edu.br

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Bioquímica Brasil

O movimento Bioquímica Brasil foi fundado em 2014 por egressos e estudantes dos cursos de Bioquímica.

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