Pesquisador desenvolve corante à base de fungos para couro


A substância é menos prejudicial ao ambiente do que as sintéticas utilizadas na indústria atualmente.

A pesquisa foi realizada pelo engenheiro químico Wagner Fernando Fuck dentro do Laboratório de Estudos em Couro e Meio Ambiente (LACOURO) da UFRGS – Foto: Rochele Zandavalli/UFRGS

 

O Brasil é o maior produtor de couro da América do Sul, possuindo o maior rebanho bovino comercial do mundo. De acordo com dados da Associação Brasileira dos Químicos e Técnicos da Indústria do Couro de 2018, a produção anual brasileira é de 352 toneladas, o equivalente a 13% do mercado mundial. Uma pesquisa da Secretaria do Comércio Exterior do mesmo ano aponta o Rio Grande do Sul como líder das exportações do país. Cerca de 90% do couro em todo o mundo é tingido com corantes azoicos, que são sintetizados em laboratório. De acordo com a Asthma and Allergy Foundation of America, alguns desses podem ser até mesmo perigosos para a saúde humana, por transferirem compostos cancerígenos para a pele, e têm seu uso restringido. A indústria coureira também polui efluentes com resíduos de corantes que não são fixados ao couro, sendo que a substância tem pouca degradabilidade e alta toxicidade. A exigência do controle destes em artigos de couro vem crescendo com a implementação de regulamentos e a promoção de práticas ambientais sustentáveis com foco em otimizar os produtos químicos que são usados durante a produção. No Brasil, esse é um processo que está começando; pesquisadores e indústrias da área procuram novas alternativas para o tingimento. Nesse contexto, os corantes extraídos a partir de fungos são uma opção promissora para a indústria, como demonstra a pesquisa realizada para a tese de doutorado de Wagner Fernando Fuck, desenvolvida no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da UFRGS. “O foco inicial do trabalho foi pesquisar uma fonte de corante que fosse mais sustentável”, explica.

São os dejetos dos fungos, como o mofo preto que podemos ver em tetos e paredes, que têm o poder tintorial desses organismos. Obtidos a partir de parcerias com outros laboratórios, eles são cultivados em soluções aquosas dentro de biorreatores e levam cerca de 12 dias para produzir a cor que depois será filtrada e utilizada. Foram testadas nove espécies diferentes de fungos para verificar se geram extratos coloridos e a sua produtividade. Cada variedade pode originar um tipo de cor. Dessa seleção, o pesquisador escolheu o Monascus purpureus, que produz a cor vermelha, para continuar com a pesquisa. A maior parte dos outros fungos que testaram também tem potencial para gerar corantes, embora isso ainda não tenha sido suficientemente estudado. Durante esse processo, os micro-organismos são alimentados com aminoácidos, essenciais para a geração do corante. De acordo com Wagner, estudos confirmam que o meio de cultivo representa até 75% do custo. Pensando em diminuir esse valor, o pesquisador utilizou como fonte nutricional o pelo bovino, um resíduo agroindustrial que seria destinado ao aterro. “O impacto mais negativo que a indústria do couro tem é justamente na etapa de depilação e caleiro [processo em que o pelo ou lã são retirados da pele, junto com a epiderme], que gera a maior poluição”, afirma. Este é um dos diferenciais da pesquisa: reutilizar um material que antes não possuía destinação própria. O corante final que foi elaborado pode também ser utilizado em outros tecidos e plásticos. Além disso, os fungos têm benefícios ecológicos e nutricionais, com diversas possibilidades de aplicações. “Os subprodutos dos fungos, os metabólitos, podem ser usados na indústria de alimentos, no tratamento de resíduos, na indústria farmacêutica, na agricultura. Eles produzem enzimas que são biotransformadas – a nossa utilização foi como biocorantes”, fala Mariliz Gutterres, orientadora do trabalho e professora responsável pelo Laboratório de Estudos em Couro e Meio Ambiente (Lacouro) da UFRGS. Com essa pesquisa e muitas outras, o laboratório estuda alternativas de melhora da sustentabilidade para a produção de couro com menos insumos químicos.

As peças de couro que foram tingidas durante a pesquisa mantêm a sua cor mesmo após quatro anos e sem ter recebido o tratamento final que peças de couro receberiam antes de serem comercializadas – Foto: Rochele Zandavalli/UFRGS

Para garantir a sua adequação à utilização no material, foi verificado se a substância produzia microtoxinas, já que nem todos os fungos podem ser usados como corantes. Além disso, foi testada a resistência da cor à luz, ao calor e ao atrito com o corpo. São características importantes para peças como bolsas, roupas e sapatos, que devem resistir ao tempo de uso sem se degradar rapidamente. Por ser um produto de origem natural, o corante fúngico se desgasta com o tempo, mas apresentou durabilidade adequada para o uso. As peças que foram tingidas durante a pesquisa já passaram mais de quatro anos sem muito desbotamento. A maior durabilidade da versão artificial é inegável, mas isso também significa que esse resíduo ficará eternamente na natureza quando for jogado fora, enquanto todos os produtos possuem a sua própria vida útil, até serem trocados por um outro modelo ou versão mais nova. “A gente vai ter um artigo que vai durar mais do que o nosso uso e vai ficar anos ou décadas para ser decomposto. E isso é um dilema”, explica. O couro ainda é recoberto por resina, na fase de acabamento, que serve como uma camada protetora da integridade da sua cor. A versão que foi testada pela equipe ainda não era a final, não tendo passado por esse processo, mas mostrou resultados promissores aos testes de degradação, mesmo utilizando uma das cores mais instáveis e difíceis de trabalhar: o vermelho. Para ser utilizado na indústria, o corante desenvolvido pelo pesquisador ainda precisaria ter o seu processo otimizado e sua viabilidade econômica calculada, além de testes em maiores escalas.

Os corantes naturais, extraídos de fontes como frutas, folhas, sementes ou raízes, também seriam alternativas não alérgicas, não tóxicas e de fontes sustentáveis que poderiam tingir o couro. Entretanto, eles também têm os seus próprios problemas, como a grande área de plantio necessária para obter o corante e a dependência do clima. A logística para a sua produção envolve o uso de materiais que poderiam ser alimentos para muitas pessoas, enquanto os biocorantes são criados a partir de cultivos de micro-organismos em laboratório. Isso torna a fabricação mais eficiente quando em comparação com os que são gerados a partir de grandes plantações, ocupando espaço e gastando dinheiro. “Tem aquele apelo: tu vais deixar de produzir alimento para produzir corante. Esse é um dos grandes empecilhos dos corantes naturais”, aponta Wagner. Além disso, o corante natural tem um tempo de vida mais curto e é degradado mais rápido, algo que não é bem visto para artigos de uso e o torna menos viável economicamente. Mariliz aponta que, enquanto podemos comparar os biocorantes com os naturais, a nossa realidade é mais cruel, recorrendo em sua maioria a corantes que podem ser tóxicos e prejudiciais para o ecossistema. Para Wagner, o importante é achar um meio termo que seja mais adequado. Entre a versão natural e a sintética, os fungos representam uma ótima opção de corante com boa durabilidade e com menos impacto ao meio ambiente.

O corante produzido por Wagner é chamado de biocorante por ser produzido a partir do cultivo de micro-organismos em laboratório, diferentemente do corante natural que é derivado de plantas, invertebrados ou minerais – Foto: Rochele Zandavalli/UFRGS

TESE

Título: Seleção de biocorantes de fungos filamentosos para tingimento de couro e cultivo submerso de M. purpureus com substrato de pelo hidrolisado
Autor: 
Wagner Fernando Fuck
Orientadores: Mariliz Gutterres Soares e Adriano Brandelli
Unidade: 
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química