Publicação
Designing recombinant seed storage proteins for textile applications
| Resumo: | A crescente procura por têxteis funcionais com propriedades reforçadas de resistência, hidrofobicidade, durabilidade e obtidos por métodos sustentáveis, tem impulsionado o interesse na incorporação de novas biomoléculas, em particular proteínas, nos materiais têxteis. Entre estas, as proteínas vegetais de armazenamento distinguem-se pela sua capacidade de formar filmes, pela biodegradabilidade, e pela natureza anfifílica, que lhes permite aderir eficientemente tanto a fibras hidrófilas quanto a fibras hidrofóbicas. Estas características, juntamente com a relação custo-benefício da sua obtenção e o reduzido impacto ambiental, tornam as proteínas vegetais de armazenamento uma classe de biomoléculas com elevado potencial para o desenvolvimento de têxteis inovadores. Nesse contexto, proteínas como a cruciferina surgem como alternativas promissoras para aplicação na Indústria Têxtil. A cruciferina, pertencente à classe das globulinas 12S, é a principal proteína de reserva das sementes de canola, representando cerca de 65% do conteúdo proteico dessas sementes. Estruturalmente, a cruciferina apresenta uma organização hexamérica, em que cada subunidade é composta por uma cadeia ácida (α) de 30 kDa e uma cadeia básica (ꞵ) de 20 kDa, ligadas entre si por uma ligação dissulfídica. Neste trabalho, com o objetivo de conferir novas funcionalidades ao algodão, foram produzidas recombinantemente três proteínas vegetais de armazenamento derivadas da cruciferina – Cruc, Cruc-α e Cruc-ꞵ – com rendimentos de 1.28–1.62 g/L, 1.05–1.08 g/L e 0.99–1.21 g/L, dependendo da condição de temperatura. A funcionalização dos substratos de algodão com as proteínas derivadas da cruciferina, foi feita utilizando duas metodologias (esgotamento e foulard), visando conferir propriedades adicionais aos tecidos. Para potenciar a bioatividade dos tecidos funcionalizados, as três proteínas foram também combinadas com extrato hidroetanólico de uva. A funcionalização foi confirmada por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), com as proteínas a formar um revestimento sobres as fibras de algodão. A hidrofobicidade dos tecidos funcionalizados avaliada através da medição dos ângulos de contacto, aumentou para todas as amostras, sendo, no entanto, mais pronunciada nas amostras tratadas com a proteína Cruc através do método de foulard. Além disso, os tecidos funcionalizados com as proteínas de cruciferina em combinação com o extrato hidroetanólico de uva demonstraram atividade antioxidante. Estes resultados demonstram o potencial das proteínas de cruciferina para aplicação têxtil. |
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| Autores principais: | Costa, Patrícia Barbosa da |
| Assunto: | Cruciferina Expressão recombinante Funcionalização Hidrofobicidade Têxteis funcionais Cruciferin Recombinant expression Functionalization Hydrophobicity Functional textiles Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Industrial |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A crescente procura por têxteis funcionais com propriedades reforçadas de resistência, hidrofobicidade, durabilidade e obtidos por métodos sustentáveis, tem impulsionado o interesse na incorporação de novas biomoléculas, em particular proteínas, nos materiais têxteis. Entre estas, as proteínas vegetais de armazenamento distinguem-se pela sua capacidade de formar filmes, pela biodegradabilidade, e pela natureza anfifílica, que lhes permite aderir eficientemente tanto a fibras hidrófilas quanto a fibras hidrofóbicas. Estas características, juntamente com a relação custo-benefício da sua obtenção e o reduzido impacto ambiental, tornam as proteínas vegetais de armazenamento uma classe de biomoléculas com elevado potencial para o desenvolvimento de têxteis inovadores. Nesse contexto, proteínas como a cruciferina surgem como alternativas promissoras para aplicação na Indústria Têxtil. A cruciferina, pertencente à classe das globulinas 12S, é a principal proteína de reserva das sementes de canola, representando cerca de 65% do conteúdo proteico dessas sementes. Estruturalmente, a cruciferina apresenta uma organização hexamérica, em que cada subunidade é composta por uma cadeia ácida (α) de 30 kDa e uma cadeia básica (ꞵ) de 20 kDa, ligadas entre si por uma ligação dissulfídica. Neste trabalho, com o objetivo de conferir novas funcionalidades ao algodão, foram produzidas recombinantemente três proteínas vegetais de armazenamento derivadas da cruciferina – Cruc, Cruc-α e Cruc-ꞵ – com rendimentos de 1.28–1.62 g/L, 1.05–1.08 g/L e 0.99–1.21 g/L, dependendo da condição de temperatura. A funcionalização dos substratos de algodão com as proteínas derivadas da cruciferina, foi feita utilizando duas metodologias (esgotamento e foulard), visando conferir propriedades adicionais aos tecidos. Para potenciar a bioatividade dos tecidos funcionalizados, as três proteínas foram também combinadas com extrato hidroetanólico de uva. A funcionalização foi confirmada por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), com as proteínas a formar um revestimento sobres as fibras de algodão. A hidrofobicidade dos tecidos funcionalizados avaliada através da medição dos ângulos de contacto, aumentou para todas as amostras, sendo, no entanto, mais pronunciada nas amostras tratadas com a proteína Cruc através do método de foulard. Além disso, os tecidos funcionalizados com as proteínas de cruciferina em combinação com o extrato hidroetanólico de uva demonstraram atividade antioxidante. Estes resultados demonstram o potencial das proteínas de cruciferina para aplicação têxtil. |
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