Extração, caracterização e modificação química da queratina extraída das penas de frango - Arruda, Milena Nakagawa de (2010)
O aproveitamento de dejetos industriais como fonte de insumos, apresenta além da vantagem econômica pelo uso de materiais de baixo valor comercial, um forte apelo ambiental. A presença de grande produção de resíduos orgânicos em abatedouros, como as penas de frango, leva à necessidade do desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a sua reciclagem. As penas se constituem como os materiais queratinosos mais abundantes na natureza, e por isso, podem ser usados como material de partida para diferentes aplicações biotecnológicas, químicas e farmacêuticas. Existem na literatura vários métodos de extração de queratina das penas de frango, como as extrações por hidrólises ácidas e alcalinas, que além da desvantagem da hidrólise total da proteína, rompem também os sítios principais de reação de crosslinkings da proteína. Outros procedimentos envolvem o uso de grandes concentrações de reagentes onerosos, como o 2-mercaptoetanol e as enzimas proteolíticas. Estudo realizado por planejamento fatorial visou à extração e fragmentação da queratina, através da combinação de diferentes concentrações de sulfito de sódio, uréia e papaína. Ensaios preliminares de modificação da queratina foram conduzidos após esta extração. Temperaturas acima de 80°C, e concentrações intermediárias de uréia (3,75M) combinadas a baixas concentrações de sulfito de sódio (0,1M - 0,18M) foram os melhores parâmetros de extração. A hidrólise enzimática apresentou-se adequada somente quando combinada ao prévio tratamento químico. A combinação dos dois processos extrativos resultou em redução do tempo de reação da hidrólise enzimática. A queratina obtida apresentava tamanho de fragmentos homogêneos, ao redor de 650nm, e um grau de pureza de 72%-89% em massa seca de proteína purificada. A caracterização físico-química dos derivados da queratina demonstra a amplitude desta proteína como insumo para aplicações diversas. O estudo da inserção de grupamentos polares na molécula de queratina é feita por análise da solubilidade em diferentes solventes e por espectroscopia vibracional Raman.