Ref.: MpoDe25-001
Apresentador: Rafael Fernandes Pinto da Rocha
Autores (Instituição): da Rocha, R.F.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); da Costa, M.P.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); da Costa, A.C.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); Ferreira, I.L.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro);
Resumo:
Hidrogéis são redes poliméricas tridimensionais ligadas entre si, capazes de reter consideráveis quantidades de água ou soluções aquosas, liberando-as gradualmente. Os hidrogéis são amplamente estudados para utilização no ramo agrícola, como condicionador de solo, ou seja, para liberação de água e insumos agrícolas, tornando a agricultura uma indústria mais sustentável. Uma vez que a biodegradação destes materiais pode influenciar sua eficiência de retenção, se faz necessário estudar tal processo. O principal objetivo deste trabalho foi o acompanhamento da biodegradação de hidrogéis à base de alginato de sódio (ALG), polissacarídeo aniônico, e quitosana (QUI), polissacarídeo catiônico, preparados sem a utilização de agentes reticulantes. Primeiramente, foram preparadas soluções de ALG 3,0 % (m/v) em água e de QUI 1,5 % (m/v) em água com ácido acético 2,0 % (v/v) durante 24 horas. O preparo dos hidrogéis foi realizado pela mistura das soluções de ALG e QUI, em pH = 6, T = 50 ºC, razão volumétrica = 1:1, seguida de lavagem com água, congelamento e liofilização por 48 horas. A coleta do solo foi realizada na região norte do Estado do Rio de Janeiro, promissora para expansão agrícola de soja e milho. Os ensaios de biodegradação foram realizados enterrando-se as amostras de hidrogéis a 5 cm de profundidade em sistemas separados contendo 800 g de solo. Após duas semanas de ensaio, os hidrogéis foram retirados, lavados, liofilizados e caracterizados por termogravimetria (TG) e microscopia confocal de varredura a laser (CLSM), com o intuito de observar possíveis mudanças na resistência térmica e na morfologia do material. A adição de grupos cromóforos nas cadeias dos polissacarídeos foi realizada utilizando-se o dihidrocloreto de 4’,6-diamidino-2-fenilindole (DAPI) para o alginato, e isotiocianato de rodamina B (RdB) para a quitosana. As amostras antes e após duas semanas de biodegradação foram identificadas como H0D e H2S, respectivamente. Os resultados de TG para a amostra H0D mostraram que, entre 50 e 150 ºC, foi possível observar perda de água. Entre 200 e 400 ºC, observou-se a degradação térmica das cadeias poliméricas do material. Os valores de Tonset para as amostras H0D e H2S foram de 258 e 277 ºC, respectivamente, mostrando maior resistência térmica do hidrogel após duas semanas de biodegradação. Outro fator que corrobora com este indicativo foi o fato da massa remanescente da amostra H2S ter sido maior que a da amostra H0D, após análise de TG. Para a amostra H2S, foi observado um terceiro estágio de degradação térmica (Tonset = 459 ºC). As análises de CLSM revelaram que houve desestruturação generalizada dos espaços vazios do hidrogel na amostra H2S, além da formação de fibrosidade, não observada na amostra H0D. Concluiu-se, pelas análises de TG e CLSM, antes e após a biodegradação, que as cadeias de alginato foram degradadas mais rapidamente que as cadeias de quitosana, além de observar a completa desestruturação morfológica do material.