whey

O cientista entra na loja de suplementos alimentares, pede um pote de whey protein e sai de lá com seda. Pode parecer uma piada, mas é isso o que está acontecendo num laboratório sueco.

Leve, elástica, elegante e ao mesmo tempo forte, a seda já não é mais o material dos sonhos de estilistas mas também de cientistas. Mas sua produção continua sendo lenta nas fazendas de bicho-da-seda, o que encarece seu uso tanto na moda quanto na ciência. Se pudesse ser fabricada em escala industrial e com algumas modificações, a seda poderia ser base para avanços tecnológicos como biossensores ou curativos biodegradáveis. Por isso, não faltam pesquisas que tentam sintetizar a seda em laboratório.

No Real Instituto de Tecnologia da Suécia, existe uma equipe de pesquisadores chefiada pelos Drs. Christofer Lendel and Fredrik Lundell que é especializada em materiais automontáveis. Isso significa que existem proteínas que se montam sozinhas nas condições certas. O laboratório de Lendel e Lundell já conseguiu a proeza de produzir fibras de madeira artificiais a partir de fibrilas de celulose. Agora, o mesmo método pode servir para produzir seda artificialmente.

O método em questão chama-se focagem hidrodinâmica e é muito parecido com o que as aranhas fazem para produzir suas teias de seda: “Um fluido carregador com essas nanofibrilas de proteínas passa por um pequeno canal. Adiciona-se água perpendicularmente, pelos lados, o que pressiona as fibrilas a se juntar e formar uma fibra”, explica Lundell em comunicado do Phys.org.

Focagem hidrodinâmica: suspensas num líquido, as fibrilas de whey são pressionadas por dois jatos de água até formarem um fio de seda. [Imagem: DESY/Eberhard Reimann]

Para tentar produzir seda, Lundell e seus colegas usaram nanofibrilas extraídas de whey protein de vaca alterada por calor e acidez. Conforme relataram em artigo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences, as características das fibrilas dependem da concentração da proteína utilizada. Eles descobriram que, abaixo de 4% de concentração, formam-se fibrilas longas, grossas, fortes e lisas. Com uma solução de 6% ou mais de proteínas, as fibrilas ficam curtas, finas, macias e recurvadas.

Era de se esperar que as fibrilas longas e fortes formassem uma boa seda, mas observou-se que as fibrilas molengas em forma de vírgula, resultantes de soluções mais concentradas, deram fibras melhores. A explicação veio com a ajuda de raios-X, que mostraram as fibrilas menores se engancham de maneira mais aleatória, porém mais eficiente. Estruturalmente, é como se as fibrilas fosse juntadas por um velcro microscópico.

Embora pareça um feito notável, a produção de seda a partir de whey protein ainda está engatinhando. Tudo o que os cientistas suecos foram capazes de produzir foram fibras de seda artificial com cinco milímetros de comprimento e qualidade mediana. No entanto, Lendel afirma que a whey protein foi usada apenas como prova de conceito. Assim, os monstros de academia de ginástica não precisam se preocupar com cientistas roubando seus estoques de whey protein: a qualidade (e quantidade) da seda artificial deve melhorar com o uso de novas fontes de fibrilas.

Referência

rb2_large_gray25Fredrik Lundell, Christofer Lendel et. al. Flow-assisted assembly of nanostructured protein microfibers [Montagem assistida por fluxo de microfibras de proteína nanoestruturadas] Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Published online before print January 25, 2017; DOI: 10.1073/pnas.1617260114

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