terça-feira, 2 de dezembro de 2008

Quitosana na Produção de Etanol

O Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) aprovou financiamento de R$ 1,4 milhão para o Parque de Desenvolvimento Tecnológico (Padetec), instalado no campus da Universidade Federal do Ceará (UFCE), em Fortaleza. O dinheiro vai custear o desenvolvimento de uma tecnologia inédita voltada para o aumento da eficiência do processo de produção de etanol a partir da cana-de-açúcar. O novo processo industrial será estudado em parceria com a Polymar Ciência e Nutrição, pequena empresa de base tecnológica situada na capital cearense e ex-incubada do Padetec. Se a nova tecnologia funcionar, os produtores de álcool poderão até eliminar uma das fases do processo de produção, reduzindo custos. O projeto foi aprovado pelo BNDES no âmbito do Fundo Tecnológico (Funtec), criado para financiar projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação realizados em parceria por empresas e institutos, universidades ou instituições de apoio à pesquisa, como é o caso do Padetec, centro de P&D e incubador de empresas de base tecnológica.

A nova tecnologia consiste no uso de um polímero natural, a quitosana, para fazer a imobilização da levedura Saccharomyces cerevisiae, produtora das enzimas responsáveis pelo processo de fermentação que converte o açúcar em etanol. A imobilização, como explica o pesquisador Afrânio Craveiro, do Padetec, consiste em "prender" — ou encapsular, para usar o termo técnico — a enzima dentro das microesferas de quitosana. Com isso, ela suporta melhor o ambiente muito quente em que atua, resiste mais ao etanol, do ponto de vista químico; e o processo de fermentação ganha em eficiência.

Os testes em laboratório feitos pela equipe de Afrânio mostram que, ao encapsular a levedura Saccharomyces cerevisiae, a eficiência do processo de conversão do açúcar em etanol cresce 5%. Evita-se a formação de leveduras selvagens, que não são desejáveis, pois competem por nutrientes com as leveduras "sadias". Permite-se, ainda, que a levedura seja reutilizada mais vezes — elas são desprezadas quando perdem a capacidade de fermentar e começam a contaminar o meio em que atuam. No laboratório, os pesquisadores chegaram a sete utilizações, mas acreditam que podem ampliar esse número.

A Polymar domina o processo de extração e produção de quitosana para uso em alimentos funcionais e fitoterápicos. Sabe-se, por exemplo, que a quitosana tem grande capacidade de absorção de gordura; por isso, ela é utilizada num suplemento natural voltado para o combate da obesidade e para a redução de colesterol. A empresa estuda diversas aplicações desse polímero para ampliar seus negócios, e a imobilização da levedura Saccharomyces cerevisiae é uma delas.

O presidente Polymar, Alexandre Craveiro, estudou o uso de quitosana em seu doutorado. "Havia muitos trabalhos de aplicação da quitosana, em especial no Japão, e nós introduzimos isso no mercado brasileiro", lembra Alexandre. A Polymar faz um acompanhamento dos artigos científicos e do trabalho de empresas que desenvolvem aplicações para quitosana — hoje usada na indústria de cosméticos, petróleo, em produtos cirúrgicos e farmacêuticos, entre outros. Desse trabalho de benchmark, que já originou até um livro, e da experiência com a Petrobras surgiu a idéia do uso da quitosana para encapsular a levedura usada na fermentação de açúcar para produção de etanol.

Segundo Afrânio, do Padetec, o R$ 1,4 milhão obtido do banco será investido na construção de uma planta de bancada e de uma planta-piloto com capacidade para produzir 50 litros de etanol por hora. A planta maior servirá para testes e, posteriormente, para demonstração da tecnologia para os produtores de etanol. "Dependemos do bom funcionamento da planta-piloto para convencer os usineiros a adotar a tecnologia", aponta Alexandre, da Polymar.

Quitosana na Proteção de Implantes!

A Quitosana pode atuar na prevenção de formação de “biofilmes” de microrganismos (crescimento de fungos e bactérias) em procedimentos ou dispositivos de implantes.

Um biofilme é uma camada fina e pegajosa de células infecciosas, que são altamente resistentes a tratamentos padrão com antibióticos. Quando um biofilme se forma ou se acumula sobre um implante é necessário um procedimento cirúrgico para remover.

Uma investigação preliminar dos efeitos de um revestimento de Quitosana sobre o desenvolvimento de biofilmes bacterianos ou fúngicos, sugere que o revestimento destrói os micróbios essencialmente pela imobilização ou fixação dos mesmos, evitando que os microrganismos se agrupem à superfície do implante.

Embora sejam necessárias maiores investigações, caso a Quitosana comprove ser uma cobertura efetiva, pode tornar-se um aditivo poderoso capaz de reduzir de forma significativa as taxas de infecções associadas a implantes e diminuir o risco dos microrganismos desenvolverem resistência aos antibióticos que são utilizados atualmente no revestimento de implantes.

Microesferas de Quitosana

A preparação de microesferas é uma estratégia para incrementar a capacidade de adsorção da quitosana, uma vez que as microesferas possuem uma área superficial cerca de 100 vezes maior do que a quitosana em flocos. Além disso, as microesferas apresentam cinéticas de adsorção mais rápidas e maior facilidade de manuseio e operação.Diversos estudos recentes mostram que a quitosana pode ser utilizada para preparar microesferas para diferentes propósitos. A versatilidade deste polímero permite a preparação de microesferas de diferentes formas e tamanhos, envolvendo diversos produtos e derivados.

O uso de quitosana porosa em partículas apresenta inúmeras vantagens no processo de imobilização de enzimas. Entre as principais vantagens, podemos destacar:
a) o fato da quitosana ser um material de origem natural (biopolímero), sendo desta maneira seguro para o uso e biocompatível.
b) Quando comparada com outras resinas sintéticas, sua grande quantidade de poros se apresenta de maneira uniforme desde a superfície até seu interior, provendo desta maneira uma grande difusão do substrato.
c) A presença abundante de grupos amina altamente reativos disponíveis para imobilizar enzimas via ligação covalente e pelo fato de que a quitosana, por si mesma, possui uma grande afinidade com enzimas, permitindo, desta maneira, que uma grande quantidade de enzimas possa ser imobilizada na quitosana.

Alem destas vantagens citadas anteriormente, podemos destacar ainda o fato de que, sendo a quitosana um polissacarídeo, apresenta vantagens por ter alta estabilidade em solventes orgânicos em adição a hidrofilicidade e a porosidade dos produtos formados.

Quitosana para Ferimentos e Hemorragias


ATIVIDADE HEMOSTÁTICA DA QUITOSANA

A atividade hemostática da quitosana foi inicialmente relatada por Malette e Quigley. Olsen e colaboradores completaram os estudos pré-clínicos iniciais de segurança e eficácia em diversas formas físicas de diversos sais de quitosana. O mecanismo para a formação de coágulos também foi definido através de experimentos elegantes. Este mecanismo pode operar independente da cascata de eventos da coagulação normal que resulta na formação da fibrina. Desta forma, a quitosana pode formar um coágulo estável no sangue na ausência de fibrina. Experimentos in vitro, demonstraram que o sangue tratado com heparina, que inibe a formação da fibrina, forma um coágulo estável quando soluções de sais de quitosana são adicionadas. A observação de que coágulos estáveis podem ser formados com soluções de sais de quitosana geraram um considerável interesse na possibilidade da utilização da quitosana como agente hemostático clínico.

Como agente hemostático, a quitosana, na forma de bandagens, possui a capacidade de acelerar a hemóstase em procedimentos cirúrgicos ou em ferimentos hemorrágicos, através de um procedimento simples, rápido, não-invasivo e de fácil aplicação, resultando em um menor tempo de internação para os casos cirúrgicos reduzindo os custos de procedimentos como o cateterismo e o tempo de internação.

Baseada nessas propriedades a empresa Polymar, líder em tecnologia em Quitosana, desenvolveu e patenteou uma bandagem hemostática inovadora, de uso externo em procedimentos cirúrgicos ou ferimentos, a partir de uma derivado de Quitosana.

Quitosana - Remediando Problemas em Tecidos Vegetais

A Quitosana é compatível com todos os tipos de células, não sendo expelidas por elas. A ativação de células a partir da aplicação da Quitosana é normalmente distribuída por todas as células uniformemente, não ocorrendo a distribuição parcial ou somente em certas células. As plantas caem ou param de crescer devido a fatores que incluem rotação de colheita, danos por pesticidas, ou por causas naturais (ex: estiagens ou inundações).
A Quitosana possui propriedades para remediar problemas nos tecidos vegetais e para normalizar as funções celulares. Todas as partes da planta, tais como raízes, folhas, caule, flores e frutos, podem utilizar a Quitosana para reparar, melhorar, e ativar células e proteger as plantas de doenças. A aplicação de quitosana solúvel, de baixo peso molecular, em plantas, aumenta a produção de quitinases. Essas enzimas, ativam a resistência natural de plantas contra fito-patógenos e assume funções como a de extrator biogenético.

A Quitosana no controle de doenças em rosas

Neste estudo avaliou-se o efeito de quitosana microcristalina em concentrações a partir de 0,025% até 0,2% sobre rosas contaminadas com Sphaerotheca pannosa var. rosae, Peronospora sparsa and Botrytis cinerea. Foram feitas avaliações, após 2 e 4 pulverizações sobre as rosas infectadas por S. pannosa var. rosae. Para a P. sparsa, o experimento foi conduzido sobre plantas em politúnel e o nível de infecção foi medido após 4 pulverizações com quitosana. A atividade da quitosana contra o B. cinerea foi avaliada em laboratório utilizando pétalas de flores, as quais foram scraped e inoculadas com o agente patogênico. Após o terceiro, quinto e sétimo dia de incubação, o diâmetro da necrose foi medido. Foram utilizados como fungicidas padrões: Triforine 0.03% (para S. pannosa var. rosae), oxadixyl 0.016% (para P. sparsa), e vinclozolin 0.05% (para B. cinerea).

Dependendo da data da observação e da concentração usada, a quitosana reduziu o desenvolvimento do powdery mildew de 43,5% para 85,4% e sua eficácia foi similar ao triforine. Quando aplicada contra P. sparsa sua eficácia variou de 50% a 73%. O aumento da concentração dos compostos resultou em uma menor atividade antifúngica. Em concentrações de 0,0625% 3 0,125% a atividade da quitosana foi comparável com a do oxadixyl. Como tratamento preventivo, a quitosana a uma concentração de 0,025%, reduziu a ocorrência da doença em 72%, de forma similar ao oxadixyl. Quando utilizada contra B. cinerea, a quitosana em concentrações de 0,1% e 0,2%, reduziu o diâmetro da necrose em 5% e 35% respectivamente. Em concentração de 0,5%, a quitosana teve efeito estimulante sobre o crescimento dos fungos.

Mecanismos de ação antifúngica pós-colheita da Quitosana em Tomates

Alternana alternata é o agente causador do fungo preto em tomates. Tratamentos pré e pós-colheita normalmente são necessários para prevenir o desenvolvimento do fungo. Até hoje, nenhum fungicida foi aprovado para tratamento pós-colheita de tomates para inibir o desenvolvimento da Alternaria devido a toxicidade residual e a resistência dos patógenos.
A Quitosana vem mostrando possuir atividade antifúngica contra uma gama de fungos. Esse biopolímero estimula a atividade da quitinase em morangos quando aplicada diretamente sobre o tecido amputado, e estimula as barreiras de defesa estruturais quando aplicado sobre as feridas da haste de pimentas. A cobertura de Quitosana prolongou a vida de prateleira de tomates e morangos, e controlou a deterioração de morangos. A equipe já mostrou em trabalho anterior que a Quitosana inibe a produção de toxina pela A. Alternata e a produção de enzima macerante por Erwinia além de estimular a produção de fitoalexina.
O objetivo dessa investigação foi estudar o efeito da Quitosana sobre o controle do fungo preto sobre o tomate e sua interferência sobre os fatores virulentos dos fungos tais como as enzimas degradantes da parede celular (poligalacturonase, pectateliase e a pectina metilesterase), ácidos orgânicos (ácidos oxálico e fumárico), toxinas específicas (alternariol e alternariol monoetileter) envolvidas em processos patogênicos, assim como o aumento da produção de fitoalexinas (risitina) em tomates.

Observou-se uma redução significativa no crescimento dos fungos e no tamanho das lesões com o tratamento da Quitosana comparada com o controle. As lesões foram 50% menores na superfície dos frutos tratados com Quitosana após 4 semanas de armazenamento comparado com apodrecimento total do controle em 3 semanas. As atividades das enzimas degradantes e dos ácidos orgânicos, e as toxinas específicas foram reduzidos em mais de 50% e os níveis de risitina foram maiores nos tratamentos com Quitosana. Os ensaios quantitativos para risitina revelou um aumento de pelo menos 50% de seus níveis após 14 dias de armazenagem dos tomates tratados com Quitosana, contribuindo para uma maior resistência do tecido. Adicionalmente a atividade antifúngica, a a Quitosana também inibiu a produção de fatores de virulência pelos fungos enquanto estimulava a produção de fitoalexina no hospedeiro. Desta forma, a Quitosana possui um grande potencial para o controle de fitogêneos pós-colheita em frutas e verduras.
MV BHASKARA REDDY, J ARUL, P ANGERS, and F CASTAIGNE
Department of Food Science and Nutrition and Horticultural Research Center, Lava University, Ste-Foy, Quebec, Canada, GI K 7P4

Quitosana - Tratamento de Sementes

A quitosana atua de duas formas na proteção de sementes: como agente fungicida e como indutor de genes que auxiliam as plantas a resistirem a doenças. As sementes tratadas com quitosana se desenvolvem em plantas com sistemas de raízes grandes, copas cheias e caules fortes. Devido a esses efeitos, as plantas podem absorver mais nutrientes e água do solo. A erosão também é reduzida.

As sementes tratadas com quitosana apresentam um aumento de 25% da taxa de germinação quando comparadas a sementes não tratadas (controle). O desenvolvimento das raízes também aumenta pelo tratamento das sementes com quitosana.

Fisiologicamente, plantas que cresceram a partir de sementes tratadas com quitosana são mais produtivas do que as desenvolvidas a partir de sementes não tratadas. Plantações de arroz e trigo, por exemplo, quando tem suas submetidas a tratamento com quitosana, produzem de forma consistente de 5 a 20% mais grãos na colheita, chegando a uma diferença de 450-1.000Kg/ha de plantação.

Adicionalmente, a aplicação de quitosana sobre sementes pode fornecer benefícios indiretos ou secundários carregando fungicidas em sua composição, formando um invólucro semipermeável ou um filme individual em cada semente.

Atualmente, a ciência e a indústria alimentícia reconhecem a importância de sistemas de liberação controlada como os filmes de quitosana que agem mantendo o pesticida sobre a superfície da folha, aumentando a eficácia e evitando a contaminação do meio ambiente.

Quitosana - Atividade Fungicida

O uso de substancias bioativas como a Quitosana para controle de doenças causadas por fungos pós-colheita tem chamado bastante atenção na área agrícola e alimentícia devido aos problemas eminentes associados ao uso de agentes químicos, o qual inclui o desenvolvimento de uma resistência dos consumidores na aquisição e ingestão de produtos tratados com fungicidas, o aumento do número de agentes patogênicos pós-colheita resistentes a fungicidas tradicionais e a quantidade de fungicidas que ainda estão sob observação para serem utilizados. Experimentos mostram que a Quitosana inibe o crescimento in vitro de uma gama de fungos e leveduras, com exceção do Zygomycetes, que tem a Quitosana como o principal constituinte de suas paredes celulares. Adicionalmente a formação de uma película protetora permeável ao ar, a Quitosana possui uma função dupla, que é a interferência direta sobre o crescimento do fungo e a ativação do mecanismo de defesa das plantas.

Recentemente a atividade antifúngica da Quitosana foi avaliada em um experimento utilizando o crescimento in vitro de fungos patogênicos pós-colheita em morangos. De acordo com esse estudo, a Quitosana (com grau de desacetilação acima de 92%) reduziu de forma marcante, o crescimento radial de Botrytis cinerea e Rhizopus stolonifer, com um efeito maior em altas concentrações. Os pesquisadores envolvidos confirmaram a importância do grande números de grupos positivos alternados na cadeia do polímero devido a abaixa atividade apresentada pela N,O-carboximetilQuitosana comparada com a Quitosana.

Em estudos realizados in vivo, El Ghaouth e colaboradores relataram sinais de infecção em frutos cobertos com Quitosana após 5 dias de armazenagem a 13°C comparado com 1 dia para o controle. Após 14 dias de armazenagem, os morangos cobertos com Quitosana (15mg/mL) tiveram a sua deterioração causada por fungos reduzida em mais de 60%. Observou-se ainda que os frutos cobertos amadureceram normalmente e não apresentarem nenhum sinal aparente de fito-toxicidade.

Em outro estudo, que avaliou a inibição da Sclerotinia rot em cenouras através do tratamento com solução de Quitosana mostrou que a incidência de apodrecimento foi reduzida de forma significativa (de 88 para 22%) pelo tratamento das raízes de cenoura com soluções com concentrações de 2 e 4% de Quitosana.

A Quitosana também induz a produção de uma enzima de defesa na planta, denominada quitinase, presente em tecidos vegetais, que degrada as paredes celulares dos fungos e induz o acúmulo de fitoalexinas fúngicas. Os resultados sugerem que a cobertura de frutas e verduras com Quitosana ou seus derivados pode trazer vantagens positivas para a armazenagem a longo prazo desses alimentos.

Atividade Antimicrobiana da Quitosana

A crescente demanda de consumidores e especialistas por alimentos sem conservantes químicos tem levado a pesquisas e a descoberta de novos agentes antimicrobianos naturais. Nesse contexto, a atividade antimicrobiana incomum da Quitosana e derivados contra diferentes grupos de microrganismos, tais como, bactérias, fungos e leveduras tem recebido uma atenção especial nos últimos anos.

Em virtude de sua carga positiva, a Quitosana é mais solúvel e possui uma maior atividade antimicrobiana do que a quitina. Os mecanismos exatos pelos quais a Quitosana e seus derivados exercem essa atividade ainda permanecem desconhecidos. Entretanto, diferentes mecanismos têm sido propostos por pesquisadores. A interação entre a Quitosana positivamente carregada e as membranas celulares dos microrganismos negativamente carregadas, leva ao vazamento de conteúdo protéico e outros componentes intracelulares. A Quitosana também age como agente quelante que se liga seletivamente a traços de metais e inibe dessa forma a produção de toxinas e o crescimento microbiano. O biopolímero possui ainda capacidade de ativar diversos mecanismos de defesa nos tecidos hospedeiros, atua como um agente sequestrante de água e inibe várias enzimas. A ligação da Quitosana com DNA e a inibição da síntese do mRNA ocorre via penetração da Quitosana no núcleo dos microrganismos e interferência na síntese do mRNA e proteínas.

Alguns estudos mostram que a inibição completa do Staphylococcus aureus requer a utilização de Quitosana em concentrações maiores (1-1,5%) por 2 dias de incubação a pH 5.5 ou 6.5. Outros estudos mostraram que a Quitosana em concentrações menores do que 0.005 mostrou-se suficiente para a completa inativação do S. aureus. Esses dados concordam com os resultados obtidos por Darmadji e Izunomoto sobre o efeito da Quitosana sobre a preservação de carnes.

No estudo realizado por Simpson e colaboradores (1997) avaliou-se o efeito antimicrobiano da Quitosana sobre diferentes culturas de bactérias sobre o camarão cru em diferentes concentrações e observou-se variações no grau de susceptibilidade dos microrganismos a Quitosana. De acordo com os resultados obtidos, o Bacillus cereus requer concentrações de Quitosana em torno de 0,02% para o efeito bactericida, enquanto a Escherichia coli e o Proteus vulgaris mostram crescimento mínimo a 0,005% e completa inibição a concentrações acima de 0,0075%.

Uso da Quitosana na Agricultura

A utilização agrícola da Quitosana, mesmo sem a utilização de fertilizantes químicos, aumenta em larga escala a população microbiana do solo, transforma fertilizantes orgânicos em inorgânicos, os quais podem ser facilmente absorvidos pelas raízes, de forma que os nutrientes podem ser totalmente absorvidos e aproveitados integralmente pelas plantas. O alto teor de enzimas que degradam a quitina e Quitosana conferem a planta longevidade e resistência contra germes, tornando as infecções não proliferativas (quando ocorrem) e induzindo a cura pela própria planta. Esses fatores aumentam o rendimento, a retenção do açúcar e a preservação.

O uso da Quitosana em plantações, com o uso de menores quantidades de fertilizantes químicos ou até mesmo sem utilizar aumenta a produção de 15-20% de acordo com o tipo de planta.
O denominado ciclo da quitina e da Quitosana, de ocorrência natural na crosta terrestre, representa de forma esquemática a biotransformação e hidrólise natural da quitina e da Quitosana de acordo com o fluxograma a seguir:

O “ciclo da quitina”

Historicamente, infestações fúngicas têm causado perdas significativas para as colheitas agrícolas, tendo sido causa de escassez em larga escala e deslocamentos econômicos. As infecções fúngicas podem causar danos pré-colheita em plantações matando ou enfraquecendo-as reduzindo o rendimento e tornando as plantas mais susceptíveis a outras infecções. As infecções pós-colheita causadas por fungos também resultam em uma perda significativa de produtos agrícolas durante a armazenagem, processamento e manipulação. Freqüentemente, agentes fungicidas são altamente tóxicos para as plantações e animais; conseqüentemente, restrições são feitas para manipulação e uso desses compostos. A maioria dos fungicidas disponíveis são efetivos somente contra poucos tipos de fungos. Com resultado, diversos materiais diferentes são utilizados com freqüência em um contexto agrícola particular. Entretanto, diversas espécies de fungos têm desenvolvido resistência aos fungicidas comumente empregados.

A Quitosana pode ser utilizada em tratamento de queimaduras?

Devido a sua habilidade em formar facilmente um filme, que absorve água, sobre toda a superfície da pele, cientistas estão investigando o uso de géis e membranas de Quitosana no tratamento de queimaduras.
Inicialmente, a quitosana deve ser dissolvida em uma solução aquosa ou a película imersa na mesma solução, e então aplicada sobre a superfície da pele formando uma fina camada. Como a solução aquosa utilizada é, quase sempre, levemente ácida, fornece uma sensação refrescante em ferimentos causados por queimaduras. A membrana ou película formada permite a passagem do oxigênio, promovendo uma rápida cicatrização. Além disso, como a quitosana é degrada por enzimas presentes naturalmente nos tecidos lesionados, a mesma é prontamente absorvida pelo organismo. Desta forma, depois de cicatrizado o ferimento, a película ou membrana de quitosana não precisa ser removida. Como conseqüência, os delicados tecidos formados após a cicatrização não serão danificados pela remoção da bandagem ou curativo.

A quitosana pode ser utilizada em aplicações sobre a pele?

Pelo fato da quitosana “reter” ou absorver tanto óleos como água, é um componente perfeito para formulações de uso tópico e em produtos de tratamento dermatológico ou de cuidados para a pele, tais como; cremes anti-acne, loções, hidratantes, emolientes e protetores solar. A quitosana forma um filme que protege a pele de agressões ambientais e auxilia a manter uma mistura de óleo e água sobre a pele. Esse biopolímero ajuda a manter um pH libeiramente ácido sobre a pele, auxiliando a manter o balanço de pH normal, o qual é essencial para a saúde da pele. Quando a quitosana na forma de gel ou solução é aplicada em uma fina camada, adere-se firmemente a área aplicada, protegendo-a. De fato, ela realmente fica ligada a pele, tornando-a excelente para uma grande variedade de usos cosméticos e biomédicos.

A quitosana e seus derivados são indicados para produtos cosméticos para a pele e cabelos?

Devido as suas diversas e únicas propriedades bioquímicas, a quitosana é bastante indicada para usos na área cosmética e de tratamentos de cabelo. Conforme mencionado anteriormente, a quitosana é um polímero natural que possui carga elétrica positiva ao longo da cadeia em valores de pH próximos de 6,0, classificados como levemente ácidos. Quanto retém sua carga positiva, o polímero torna-se muito similar ao tecido epidérmico e capilar, tornando-o ideal para aplicações nestas duas áreas. A quitosana tende a formar filmes com a queratina natural do cabelo, formando uma cobertura estável em ambientes de elevada umidade. Cabelos tratados com quitosana tendem a apresentar menor tendência de adesão entre os fios, e pelo fato de não adquirirem carga elétrica, tornam-se fáceis de pentear e modelar. Adicionalmente, a cobertura protetora produzida pela ação da quitosana fortalece os cabelos e auxilia a manter o brilho.

Quitosana em Cosméticos - Outros Derivados

Derivados da quitosana obtidos pela reação com ácidos carboxílicos, podem fornecer ao polímero uma solubilidade especial em água. Esses compostos possuem estrutura química semelhante ao ácido hialurônico e fornecem uma excelente compatibilidade com o tecido epitelial. As soluções obtidas com esses derivados podem ser facilmente incorporadas a qualquer formulação cosmética, mostrando melhor compatibilidade com sulfactantes iônicos e emulsificantes, apresentando estabilidade em uma larga faixa de pH.

A carboxi-metil-quitosana, possui uma alta afinidade com a pele, em virtude a seu alto peso molecular, formando um filme elástico, fortemente aderente e protetor, fornecendo uma boa propriedade umectante em formulações. As aplicações deste derivado em cosméticos inclui xampus condicionadores, sabões líquidos protetores e cremes umectantes.

Em estudos realizados com a carboxi-metil-quitosana comparado com o ácido hialuronico envolvendo homens e mulheres com idades entre 18 e 70 anos com tipos de peles similares (seca e sensível) com formulações faciais, mostrou que a carboxi-metil-quitosana possui alta afinidade pela pele devido ao seu alto peso molecular e por formar filmes protetores e aderentes. A boa propriedade umectante apresentada nos testes mostrou que este derivado pode substituir o ácido hialurônico em formulações para a pele.

Soluções de derivados solúveis de quitosana, tais como o glicolato de quitosana, podem ser incorporados diretamente em cosméticos ou emulsões de protetores solares em níveis de 0,1%. Devido a sua boa faixa de estabilidade em diferentes temperaturas, a quitosana pode ser adicionada à solução durante, ou antes, da emulsificação da fase aquosa sem causar problemas adicionais.

Devido as suas propriedades dermatológicas, a adição da quitosana também melhora a compatibilidade da pele em emulsões cosméticas, formulações contendo álcool, pós-barbas, desodorantes e produtos esfoliantes. Em protetores solares, a quitosana reduz a perda dos filtros UV decorrente da ação da água ou suor. Essa propriedade melhora a tolerância da pele ao protetor e protege contra o ressecamento da mesma. A quitosana forma um filme sobre a pele que reduz a quantidade de luz ultravioleta absorvida pela pele, aumentando o fator de proteção solar. Em batons, a quitosana (utilizada nas concentrações de 0,05% a 1%) aumenta a resistência dos filtros UV e de substancias lipofílicas ativas, protegendo a pele contra o ressecamento.

Quitosana em Cosméticos - Aplicações Tópicas

QUITOSANA - APLICAÇÕES TÓPICAS

Em uso de aplicações tópicas, a quitosana possui diversas propriedades bioquímicas únicas, que são adequadas para o uso em cosméticos e tratamentos capilares. Conforme mencionado anteriormente, a quitosana é uma molécula carregada positivamente em pH ligeiramente ácido (em torno de 6). Quando retém a sua carga positiva, o tecido é muito similar a pele e ao cabelo, tornando-a um material ideal para produtos de cabelos. A quitosana tende a formar filmes com a queratina do cabelo, tornando a sua ação de cobertura mais estável em alta umidade. Os cabelos tratados com quitosana apresentam uma tendência menor de se ligarem uns aos outros, e devido ao fato de não estarem carregados eletricamente, tornam-se fácil escovar e manter o penteado. Adicionalmente, o filme transparente de quitosana protege a quebra do cabelo e auxilia a manter o brilho dos fios.

Em produtos para tratamento da pele, a quitosana se destaca por sua propriedade de segurar a água e o óleo que a torna perfeita para o uso tópico em produtos como cremes antiacne, loções, hidratantes e bronzeadores. A quitosana forma um filme que protege a pele de agressões externas e auxilia a manter a oleosidade e a hidratação da pele. A quitosana possui o mesmo pH da pele ligeiramente ácida, auxiliando a pele a manter o balanço normal do pH, que é essencial para uma pele saudável. Quando a quitosana é aplicada em uma fina camada, se adere à pele protegendo-a. De fato, ela se liga ao tecido epitelial, tornando-a adequada para uma grande variedade de usos cosméticos e biomédicos.

Adicionalmente, a quitosana possui atividade bacteriostática que mata bactérias e outros tipos de microrganismos que entram em contato com a mesma. Outra propriedade importante é a reconhecida propriedade homeostática da quitosana que auxilia a cicatrização e estanca sangramentos em lesões cutâneas. Essa propriedade permite a criação de bandagens para estancar sangramentos, e hemorragias em ferimentos e incisões, protegendo de forma simultaneamente a área afetada de infecções.

Devido a sua habilidade em formar filmes hidrofílicos (que absorvem água) sobre a pele, os cientistas estão investigando o uso da quitosana para o tratamento de queimaduras. A quitosana é inicialmente dissolvida em água e então aplicada sobre a pele em uma fina camada. Uma vez que a mistura é ligeiramente ácida, gera uma sensação refrescante sobre as áreas queimadas. O filme protetor de quitosana permite a passagem de oxigênio permitindo uma rápida cicatrização. Além disso, após a cicatrização do ferimento, não há necessidade de remover a quitosana, pois as enzimas presentes nos tecidos epiteliais degradam o polímero permitindo a sua absorção pelo organismo. Como benefício adicional, evita-se danos na área cicatrizada causados pela remoção da bandagem.

Ascorbil Quitosana - Uma forma avançada de disponibilizar os efeitos da Vitamina C em Cosméticos

O ascorbil quitosana é um derivado da quitosana produzido pela empresa Polymar Ciência e Nutrição que representa uma forma avançada de adicionar os benefícios do ácido ascórbico em produtos cosméticos. Nesta forma, as propriedades antioxidantes do ácido ascórbico podem ser potencializadas, pois o ascorbil quitosana é um estimulador da síntese de colágeno mais potente do que o ácido ascórbico. A forma de um complexo poliamínico faz com que a porção do ácido ascórbico na molécula seja protegida permitindo que as propriedades antioxidante e anti-colagenase sejam prolongadas nos produtos finais.

O complexo ascorbil-quitosana é solúvel em água e pode ser facilmente incorporada em emulsões catiônicas e aniônicas. Nenhuma consideração especial de processo é necessária porque o complexo tolera técnicas de emulsão normais e temperaturas brandas. Os níveis recomendados para uso em cosméticos variam de 1 a 3%.


ATIVIDADES

Os derivados do ácido ascórbico encontram várias aplicações na indústria cosmética devido a sua habilidade de promover a síntese do colágeno e de prevenir danos oxidativos. O ascorbil-quitosana é um polieletrólito de alto peso molecular composto de ácido ascórbico e poliglicosamina.

O ácido ascórbico é essencial para a síntese do colágeno, fato que é evidenciado pelas desordens causadas nos tecidos conectivos pela deficiência de ácido ascórbico. Esse importante composto atua como um co-fator para a produção de hidroxi-prolina que é fundamental na formação estrutural do colágeno. Além disso, estudos mostram que o ácido ascórbico tem um papel estimulador primário na síntese do colágeno.
Pesquisas recentes comparando a atividade do ascorbil-quitosana com ácido ascórbico, mostraram que o complexo ascorbil-quitosana aumenta a síntese de colágeno em 62% nos fibroblastos dérmicos em humanos, ou seja, um incremento de 11% em relação ao ácido ascórbico.


INIBIÇÃO DA COLAGENASE

A colagenase é uma enzima destrutiva secretada pelas células para degradar a matriz extra celular protéica, colágeno, enfraquecendo a estrutura primária de suporte da pele. Na ausência de um inibidor da enzima, a degradação ocorre em uma velocidade elevada. Na presença do complexo ascorbil-quitosana na concentração de 1%, ocorre uma inibição integral da enzima.


ATIVIDADE ANTIOXIDANTE

Os radicais livres, são compostos oxigenados altamente reativos, que são gerados nos tecidos do nosso organismo, a partir de agentes externos. Esses compostos, quando não são mantidos sob controle, contribuem para a degradação da matriz extracelular, peroxidação de lipídeos, hidroxilação de polissacarídeos e desnaturação de proteínas, causando inflamações, injúrias e envelhecimento dos tecidos. As células do organismo possuem um sistema de defesa envolvente que limita e repara os danos químicos causados por espécies oxigenadas reativas. Algumas enzimas, tais como a superóxido dismutase participam desse sistema. À medida que o organismo envelhece, o sistema sequestrante natural do organismo diminui, aumentando as chances de danos nos tecidos causados por espécies oxigenadas.

Quitosana em Cosméticos - Propriedades Importantes

A quitosana possui várias características que a tornam atraente para a utilização em cosméticos. Pertencente à classe dos biopolímeros chamados de hidrocolóides, a quitosana se destaca por apresentar carga global positiva em pH biológico, ou seja, apresenta-se como um polímero policatiônico, enquanto a maioria dos hidrocolóides apresentam-se negativamente carregados nas mesmas condições. As cargas positivas da quitosana interagem com tecidos negativamente carregados, tais como pele e cabelo. Essa capacidade bioadesiva da quitosana é o principal fator para o seu uso em cosméticos.

Os benefícios de adicionar a quitosana a produtos como condicionadores, cremes e xampus são numerosos. Em produtos para cabelos, a habilidade da quitosana para formar filmes com a queratina do cabelo é de crucial importância. Comparado com os filmes formados por polímeros sintéticos, os filmes de quitosana são muito mais estáveis em alta umidade, de modo que os cabelos tratados com este tipo de filme mostram menor tendência a adesão, menor carga estática e, conseqüentemente, mostram uma melhoria na escovação e penteado em relação aos cabelos tratados com fixadores convencionais, Acrescendo-se a vantagem de proporcionar maior brilho dos fios capilares.

Nos produtos para a pele, a quitosana encontra aplicação, principalmente por conta da sua capacidade de formar camadas protetoras transparentes que apresentam a propriedade de reter a umidade, sem causar reações alérgicas. A quitosana apresenta-se ainda como uma matriz apropriada para outros ingredientes ativos, como pigmentos e fragrâncias em diversos tipos de cosméticos. O caráter hidrofílico e hidrofóbico da quitosana faz deste polímero um potente estabilizador de emulsões, o qual tem aplicação direta em produtos com baixo pH. A tabela abaixo resume de forma ilustrativa as principais aplicações da quitosana em cosméticos.

Quitosana - Descrição Química

A quitosana, um aminopolissacarídeo formado por unidades repetidas de beta-(1-4) 2-amino-2-deoxi-D-glucose (ou D-glucosamina) derivado da quitina é um polímero de ocorrência natural encontrado nas paredes celulares dos fungos, leveduras, insetos e principalmente nas carapaças dos crustáceos, notadamente camarão, lagosta e caranguejo, constituindo cerca de 30% do exoesqueleto destes últimos.

A quitina é formada por unidades repetidas de beta-(1-4) 2-acetoamido-2-deoxi-D-glucose (ou N-acetilglucosamina) cuja estrutura é bastante semelhante a fibra vegetal denominada celulose. No livro, Princípios de Bioquímica (Lenninger, A. L., 1995) o autor compara a quitina com a celulose, classificando-a como um homopolissacarídio composto por unidades de N-acetil-D-glicosamina que possui como única diferença a substituição de um grupo hidroxila em C-2 presente na celulose por um grupo aminoacetilado na quitina. O autor justifica a semelhança entre as duas substâncias pelo fato da quitina formar fibras estendidas muito similares àquelas formadas pela celulose e, assim como a celulose, não é digerível por animais vertebrados, possuindo portanto o mesmo comportamento da fibra vegetal.

Portanto, a quitosana, que é derivada da quitina somente pela retirada do grupo acetila, possui as mesmas características.

Quitosana - Segurança

A quitosana é benéfica e segura para o consumo humano, tendo sido usada extensivamente utilizada em numerosas aplicações industriais, saúde e alimentícias. Entretanto, é importante ressaltar que toda substâncias quando tomada de forma inapropriada ou em excesso pode ser nociva ao nosso organismo. Por exemplo, o ar no processo respiratório é relativamente sadio, enquanto que injeção intravenosa de ar é usualmente fatal.

Para determinar a segurança relativa de vários alimentos, os cientistas fazem um experimento para determinar o nível tóxico dos alimentos, comumente denominado de LD 50. A quitosana tem sido encontrada ter um LD 50 de cerca de 16 gramas/dia por cada Kg de peso do corpo de um camundongo. A quitosana é uma fibra que em meio ácido se expande para formar um gel no estômago. Os problemas encontrados com extremas doses de quitosana foram causadas por desidratação gástrica e “impacto” devido a expansão da fibra.

A fim de colocar estes dados em contexto, pesquisadores compararam a quitosana com alguns açucares comuns e chegaram a seguinte conclusão:“ Parece que a quitosana é menos tóxica do que estas substância “. Por uma questão de segurança dados obtidos em experimentos com camundongos são divididos por 12 para se ter um equivalente ao organismo humano. O LD 50 relativo em humanos desta meneira seria de 1,33 gramas/dia por Kg de peso corporal. Isto significa que, para uma pessoa de 70 Kg a quantidade tóxica seria maior do que 90 gramas de quitosana por dia.

Estudos clínicos tem usado quantidades em torno de 3 a 6 gramas por dia sem nenhum efeito adverso. Assim como qualquer fibra, deve-se beber bastante água. A mudança de dieta afeta a função do cólon, desta maneira, constipação ( prisão de ventre ) ou diarréia pode ocorrer em alguns casos, dependendo da constituição metabólica de cada um e da formulação do suplemento a base de quitosana.

Apesar da quitosana não ser digerida por nossas enzimas digestivas, ela pode ser degradada pelo solo e por microorganismos presentes na água. Isto torna a quitosana segura e benéfica para o meio ambiente. Esta propriedade foi recentemente reconhecida pela agência de proteção do meio ambiente dos EUA. Qualquer degradação da quitosana por nossa microflora intestinal resultaria na formação da D-Glicosamina que é um excelente nutriente em casos de artrite e osteoartrite.Devido ao fato da quitosana poder se ligar a gordura e a certos minerais, é aconselhável que se tome suplementos essenciais de ácidos graxos, vitaminas liposolúveis e de minerais separadamente da quitosana. A ingestão de ácido D- ou L- ascórbico ajuda a aumentar a quantidade de complexação de gorduras e diminui a perca de minerais.

QUANDO NÃO SE DEVE TOMAR QUITOSANA
· Quando se tem qualquer tipo de alergia a crustáceos
· Mulheres em período de gravidez ou amamentação

segunda-feira, 1 de dezembro de 2008

Quitosana - Novidade no Mercado!

FYBERSENSE - QUITOSANA AROMATIZADA

O FYBER SENSE foi uma inovação criada pela empresa Polymar Ciência e Nutrição para permitir a ingestão oral de extratos aromáticos comestíveis através de microesferas de quitosana, atuando como aromatizante corporal ou como repelente de insetos através da liberação prolongada de odores pelo organismo, visando a proteção corporal contra odores indesejados e insetos.

O produto pode ser preparado utilizando diversos aromas naturais e ao ser ingerido, libera o conteúdo no organismo após a dissolução das suas microesferas no sistema digestivo, sendo o aroma absorvido e liberando de forma lenta e gradual.

CARACTERÍSTICAS:

· Fácil ingestão
· Estável à temperatura ambiente
· Liberação lenta e prolongada do aroma no organismo.

PRINCIPAIS AÇÕES E BENEFÍCIOS:

· Fornece os benefícios para a saúde associados a Quitosana
· Deixa o corpo perfumado liberando odores agradáveis
· Elimina o aroma perfumado através do suor e das glândulas sebáceas
· Utiliza essências naturais a partir de óleos essenciais
· Pode ser utilizado como repelente natural de insetos

APRESENTAÇÃO:

Frascos com 90 cápsulas gelatinosas contendo 196mg de quitosana e 6mg de óleo essencial – MS 6.2176.0012.001-5

Maiores informações: http://www.polymar.com.br/

Quitosana - A Fibra do Futuro!

Que tal uma fibra natural que elimina gordura, reduz os níveis de mal colesterol (colesterol LDL) e ácido úrico, previne o câncer de cólon e próstata e ainda por cima é um excelente agente anti-ácido, anti-bacteriano e cicatrizante. Milagre ? Panacéia ? Não. Tudo indica que existe e chama-se Quitosana.

A quitosana, uma típica fibra natural de origem animal, chegou para ficar e a cada dia encontra um maior número de adeptos de seus benefícios.

De onde vem a Quitosana ? Esta fibra natural, derivada da quitina, polímero abundante na natureza que só perde em quantidade para a celulose, que é uma fibra vegetal que atua como componente estrutural das plantas.

A quitosana, produzida a partir da quitina por processos enzimáticos ou por uma reação química denominada desacetilação, passa a ser uma das poucas fibras naturais solúveis em meio ácidos, como por exemplo, suco de limão, vinagre ou no nosso suco gástrico, onde o pH é ácido.

Como age a Quitosana ?

Estudos recentes demonstram que uma vez ingerida, a quitosana é solubilizada no estômago, formando um gel quimicamente ativo, em função dos grupamentos amino presentes na sua estrutura. Este gel, eletrostaticamente carregado, tem a propriedade de atrair e se ligar à gordura ingerida na alimentação, formando um complexo quitosana-gordura, que evita a ação das lipases (enzimas que metabolizam os lipídios), impedindo desse modo a sua consequente absorção pelo organismo. Um verdadeiro bloqueador de calorias! Cada grama de Quitosana ingerida, tem capacidade de capturar e eliminar até 8 gramas de gordura ingerida (aproximadamente 80 calorias).

E o Colesterol?

Além disso, a Quitosana através de seus grupos aminos livres possui a capacidade de se ligar aos ácidos biliares do sistema digestivo excretando-os nas fezes. Os ácidos biliares, substâncias componentes da bile, são essenciais ao processo digestivo. O problema dos ácidos biliares é que eles são recicláveis, ou seja, são reaproveitados pelo organismo após a digestão, através da reabsorção pelo trato intestinal retornando ao fígado completando assim um ciclo no organismo denominado de circulação entero-hepática. Entretanto a presença excessiva desses ácidos no intestino está relacionado ao desenvolvimento de alguns tipos de câncer, como o de cólon e de próstata. Quando a quitosana se liga aos ácidos biliares em excesso, exerce um duplo efeito benéfico: evita a presença desses ácidos livres no intestino prevenindo o câncer e simultaneamente ativa o fígado para produzir mais ácidos biliares, reduzindo os níveis do mau colesterol (colesterol LDL) no organismo. Como o colesterol é o precursor dos ácidos biliares, quando o fígado recebe o sinal para produzir mais destes ácidos, utiliza o colesterol que está mais facilmente disponível na corrente sanguínea, ou seja o LDL, o colesterol vilão, responsável pela formação dos temíveis ateromas ou placas coronarianas que contribuem para desde uma simples elevação na pressão arterial até derrames cerebrais.

Quem está usando Quitosana ?


Hoje, nos EUA, existem vários livros sobre o assunto e um dos mais vendidos chama-se “The Fat Blocker Diet”, escrito pelos médicos Arnold Fox, e Brenda Addelly, uma das co-autoras do livro “The Arthritis Cure” que foi best-seller por vários meses naquele país durante os anos de 1996 e 1997. No livro The Fat Blocker Diet, os autores propõem dietas de sucesso para controle e redução de peso onde o componente chave é a Quitosana. Dietas existem às dezenas, propondo os mais variados e exóticos ingredientes e torturas alimentares. Os autores ressaltam este ponto, criticam as dietas propostas e informam que, sem uma mudança significativa de seus hábitos alimentares, é possível um controle e até uma redução de peso corporal usando a quitosana antes de ingerir alimentos ricos em gordura. De acordo com o programa proposto pelos autores é possível cortar da alimentação até 25 gramas de gordura por dia utilizando a Quitosana, ou seja, algo em torno de 230 calorias ! Existe inclusive uma tabela que informa a quantidade de Quitosana que deve ser ingerida antes de comer um hamburger, pizza, chocolate ou batata frita. A maior parte da gordura e consequentemente a caloria contida nestes alimentos é eliminada do organismo por este maravilhoso polímero natural.

Como usar ?

A Quitosana deve ser utilizada corretamente para funcionar do forma eficaz. Deve ser ingerida minutos antes das refeições com bastante água para permitir a formação do gel e impedir a constipação (prisão de ventre). A fibra promove um aumento do bolo fecal, pois é expelida juntamente com as gorduras e os ácidos biliares nas fezes. Quando usada para controle da obesidade, deve-se evitar o consumo de alimentos calóricos ricos em carboidratos e proteínas, pois a quitosana só tem atuação sobre as gorduras.

Futuro Promissor:

A Quitosana já se encontra em todas as lojas de produtos naturais dos EUA, Europa, Japão e Brasil. Tendo a completa aprovação do ministério da saúde do Japão para a utilização inclusive como aditivos para diversos alimentos. Também aprovada e indicada com sucesso por mais de 10.000 médicos e nutricionistas. Por tudo isso a Quitosana é considerada a fibra do futuro. É um sucesso sem precedentes!

Alerta Importante!

A Qualidade da Quitosana é fator fundamental para sua segurança e eficácia. Existem várias marcas sendo vendidas noPaís. A única Quitosana com certificado de Qualidade é fabricada pela empresa Polymar com a marca Fybersan e que possui tecnologia certificada pelo Parque Tecnológico da UFC - PADETEC.

Maiores informações sobre a Quitosana e produtos em http://www.polymar.com.br/

Quitosana - A absorção de Gorduras como Auxiliar na Perda de Peso

ABSORÇÃO DE GORDURAS COMO AUXILIAR NA PERDA DE PESO

De uma forma simplificada, pode-se dizer que a quitosana é uma fibra natural com extraordinário poder de se ligar e absorver gorduras. Quimicamente falando, a Quitosana é um polímero natural que atua como um bloqueador de calorias pois tem a habilidade de se ligar (complexar) às gorduras dietéticas no estômago, antes delas serem absorvidas através do trato gastro-intestinal para o sistema sangüíneo. A presença de gorduras no sangue pode aumentar os níveis de colesterol, contribuindo para as doenças cardiovasculares e câncer, e mais importante, promove a obesidade.

A quitosana não somente atrai e inibe a absorção das gorduras, como oferece uma série de outros benefícios fisiológicos importantes que pode promover saúde e longevidade. Numa época onde ninguém está interessando em diminuir seu consumo de gorduras, a quitosana pode atuar como um excepcional alimento funcional que atua como um bloqueador de calorias quando ingerido adequadamente antes das refeições, e que pode reduzir significamente a absorção de gorduras dietéticas pelo organismo.

De igual importância é o fato de que quando a quitosana é combinada com outros compostos, tais como o ácido cítrico, fibras, fitoquímicos denominados indols, e principalmente ácido ascórbico sua ação é potencializada, tornando-a valiosa como absorvedor natural de gorduras. Mais do que qualquer outra substância ingerida, as gorduras são responsáveis pela maioria de nossas doenças e possuem o maior valor calórico por grama ingerida.

A Quitosana fornece, desta forma, um simples e sadio complemento à boa alimentação e aos exercícios para controlar os níveis de lipídios no organismo e auxiliar em programas de emagrecimento e controle de peso.
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