Seminário de Microbiologia

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Seminário de Microbiologia
Uso de microrganismos na Indústria Têxtil
Indústria Têxtil
É o ramo da indústria destinada à criação, desenvolvimento e fabricação de tecidos. Esta área da indústria apresenta um grande impacto na economia e uma vasta diversidade de funcionalidades, se relacionando inclusive com outros setores, como a moda, automobilismo, saúde, entre muitos outros.
Fluxograma de Processos Produtivos
· Produção da matéria prima – fonte animal (seda e couro), vegetal (algodão e linho), sintético (derivados de petróleo)
· Preparação da matéria prima – processamento das fibras naturais, produção de fibras sintéticas, penteado e cardado
· Fiação – produção de fio
· Tecelagem – entrelaçamento dos fios, formando o tecido
· Beneficiamento - preparação para o tingimento 
· Acabamentos químicos e mecânicos – produção do tecido com características específicas
· Tingimento – coloração do tecido
· Estamparia – produção de tecido ou malha estampado;
· Confecção – produção de vestuário.
Beneficiamento têxtil é um dos processos da indústria têxtil é setor responsável pelo enobrecimento dos tecidos utilizados na indústria, é setor responsável pelo enobrecimento dos tecidos utilizados na indústria. Ele se divide em primário, secundário e terciário. 
O primário consiste nas operações realizadas para que o material tenha condições de receber tintura e acabamento. No secundário as operações visam colorir o tecido. Já no terciário são realizadas as operações que melhoram as características do tecido, como brilho e toque.
São utilizados produtos químicos como ácidos, álcalis, sais, oxidantes e redutores. Esses produtos atuam como corretores de pH e auxiliam na fixação. 
Ao longo da cadeia produtiva têxtil, os impactos ambientais envolvem contaminação do solo e da água, grande consumo de água e de energia, emissões atmosféricas de poluentes e resíduos sólidos. De acordo com o banco mundial, o tingimento têxtil contribui entre 17% e 20% com a poluição dos recursos hídricos, e a indústria têxtil consome 6 trilhões de litros de água por ano. As águas com resíduos químicos resultantes dos processos de tintura são descartadas sem tratamento, poluindo mares e rios. A Produção de retalhos que se acumulam em lixões e aterros, a caça de animais para obtenção de couro e outras matérias-primas.
No aspecto social, a mão de obra explorada de maneira análoga ao trabalho escravo é, infelizmente, uma prática muito presente inclusive na produção de grandes cadeias de lojas e marcas que terceirizam a produção e a responsabilidade sobre a questão. A hashtag ‘Quem fez minhas roupas?’ é uma campanha que surgiu para conscientizar os consumidores sobre como e por quem suas roupas foram produzidas, o custo da moda e seu impacto no mundo.
Como funciona o uso de microrganismos nessa indústria?
O uso de microrganismos diferencia tanto a produção quanto o descarte em relação ao processo produtivo tradicional, recriando desde o próprio tecido aos processos de beneficiamento. Em geral, contribuem na diminuição do impacto ambiental e proporcionam diferentes propriedades ao tecido.
São usadas bactérias na descoloração e biodegradação de corantes. São produzidos tecidos a partir de bactérias e fungos. Enzimas utilizadas na estabilidade de temperatura e pH da água usada no tingimento, complementação, ou até mesmo, a substituição de agente químicos. 
História e Evolução tecnológica
Pré-História: Há relatos da fabricação de vestimentas, utilizando técnicas artesanais desde a pré-história. A pré-história vai desde o aparecimento dos primeiros hominídeos até cerca de 3.000/3.500 a.C., época em que se encontram os primeiros registros de escrita. 
O homem paleolítico era caçador-coletor e se mudava de acordo com as mudanças climáticas e do ambiente, também, boa parte da pré-história foi marcada pelas Eras Glaciais. Além da própria evolução que causou a perda de pelos.
2600 a.C: a Índia já comercializava tecidos de algodão para o Egito, Oriente Médio, África, Grécia, Roma e Europa. A Índia era fornecedora e ponto de encontro de mercadores do oriente e do ocidente em busca dos tecidos coloridos e versáteis.
Século XVIII: Com a primeira revolução industrial e o desenvolvimento de novas tecnologias surgiram maneiras de otimizar a produção e potencializar os resultados. A indústria têxtil foi uma das principais responsáveis por incentivar a primeira revolução industrial. Com a tecnologia ocorreu a substituição dos teares manuais por máquinas movidas a vapor, fazendo com que os fios fossem produzidos melhor e mais rápido.
Século XX: as enzimas têm sido estudadas e utilizadas pela humanidade desde 1800, mas foi a partir do século XX que houve um rápido crescimento do conhecimento sobre elas. Esse maior domínio proporcionou sua utilização em diversas áreas. 
Em 1941, os pesquisadores da Novo conseguiram obter bactérias para produzir amilase, usadas na maceração do linho para se retirar a goma natural no processo de desengomagem. 
Na década de 50 são criadas as primeiras enzimas microbianas, termozym e aquazym. 
Século XXI: Surgem os biotecidos como alternativa sustentável às fibras vegetais, animais ou sintéticas usadas pelo setor têxtil. A biotecnologia é muito utilizada para reajustar os componentes biológicos de acordo com a função desejada. Os biotecidos que simulam couro são pesquisados pelo menos desde a década de 2000 pela designer de moda londrina Suzanne Lee. A estilista já criou jaquetas, saias, camisas e sapatos com o material.
Exemplos e Aplicações
· Biotecidos são fibras têxteis fabricadas a partir de bactérias e fungos, produzindo material para diversos usos, de vestimentas a acessórios.
BioCouture
A marca da estilista Suzanne Lee utiliza tecido feito a partir da fermentação de Kombucha: mistura de chá verde concentrado, com açúcar e vinagre de maçã. Após a secagem o tecido está pronto para o corte e confecção da roupa.
Bisso
Seda marinha produzida pelo molusco pinna nobilis. É difícil de ser coletada, forma uma seda leve, resistente à água e álcool. Precisa de um tratamento específico para ser lavada e tecida manualmente. O bisso utilizado como crochê e aplicado em tecelagem
Biotecam – UFRJ
Startup de biotecnologia que utiliza bactérias do tipo acetobacter, responsável por transformar vinho e vinagre, para produzir tecido. São cultivadas em bandejas com uma solução açucarada e forma-se uma camada de filme na superfície, quando seco resulta em um material parecido com couro, que pode ser moldado para criar roupas e acessórios. Além de exigir menos água para a fabricação, em comparação ao algodão, é biodegradável e compostável.
Bolt Threads – Empresa 
Microsilk – seda sintética produzida por leveduras geneticamente modificadas com genes de teia de aranha. Os principais ingredientes são a levedura geneticamente modificada, água e açúcar. A seda crua é produzida através da fermentação, igual o processo de fermentação da cerveja e ao invés de transformar o açúcar em álcool, ela o transforma em matéria-prima de seda de aranha. 
Bolsa Mylo – utiliza fungos para criar tecidos a partir de células de micélio. 
· Fungos
O couro de fungo é proveniente da parte vegetativa de fungos o micélio. Possui propriedades semelhantes às do couro sem necessidade de produtos químicos tóxicos. O Material é respirável, flexível e robusto. 
Para criar o couro de fungo os cogumelos são alimentados com serragem e do lado de fora dos blocos de serragem os cogumelos produzem micélio fortalecido. Em poucos dias já está pronto para a colheita. São usados apenas 45 litros de água para produzir um metro quadrado, enquanto o couro convencional requer 500 litros. 
Comparado ao couro animal, tem uma vantagem muito grande em termos de impacto ambiental. Consome menos água, não é necessário o abate de animais, o espaço é otimizado para outros usos como agricultura vertical e isso produz menos emissões de carbono.
A indústria de couro é uma das maiores contribuintes nas emissões de gás carbono. Os custos de produção de calçado de couro de cogumelos aindasão mais altos do que os de couro convencional e ainda é preciso saber se o couro de origem vegetal é tão durável quanto o de origem animal.
Tênis de fungo de tronco de árvore e leite
Tênis Stan Smith Mylo da Adidas
Produtos da Myxotech
· Bactérias
Durante o tingimento, a fixação do corante, a proporção da quantidade de água e a necessidade de aquecimento são críticos durante esse processo. Tingimento com corante originado de bactérias e o material descartado ao final da coloração serve como fertilizante, não gerando desperdícios ou descarte indevidos. 
A coloração de tecidos orgânicos por actinobactérias se dá por meio de crescimento líquido sob agitação, ocorrendo dessa forma uma maior produção e concentração de pigmento, além do aumento do contato do corante com o tecido.
BioLogic
Projeto de pesquisa de design criativo do MIT – Instituto de pesquisa de Massachusetts utilizando tecido com camadas da bactéria Bacillus subtilis natto impressas na superfície. 
Essa bactéria possui propriedades de expansão e encolhimento de acordo com os níveis de umidade. A roupa é desenhada e confeccionada e nas regiões do corpo humano mais quentes do corpo e liberam mais suor, é aplicado um biofilme feito da bactéria Bacillus para reagir à umidade produzida pelo corpo, abrindo ou fechando pequenos poros para a passagem de ar e equilíbrio da temperatura corporal. 
· Enzimas
As enzimas são usadas para diminuir os danos sobre as fibras causados por produtos químicos, diminuir o impacto ambiental, além de fornecer aos fios e tecidos melhores aspectos e propriedades físicas. Algumas das aplicações incluem a remoção de amido, branqueamento, degradação de lignina, remoção de peroxidases, acabamento de lã, descoloração de corante e entre outros
Vantagens e Desvantagens 
Vantagens
Ao substituir a matéria prima animal e vegetal por microrganismos diminui-se consideravelmente o espaço e recursos necessários para produção de material, preservando a biodiversidade e gerando descarte biodegradáveis. 
As novas propriedades conferem resistência, maleabilidade e versatilidade aos tecidos, além das possibilidades de incorporar outras características, como reação à umidade e temperatura. 
Com os avanços da biotecnologia está se tornando cada vez mais viável o uso de microrganismos no desenvolvimento de tecidos inteligentes.
Desvantagens
Alguns tecidos feitos a partir de microrganismos podem ser pouco resistentes a água e apresentar propriedades físicas diferentes aos de origem animal e vegetal, podendo não ser uma opção tão atrativa aos consumidores. Como é uma área de desenvolvimento de pesquisas recente, ainda não se sabe ao certo a durabilidade de alguns tecidos em relação ao que substituem. Há um amplo campo de pesquisas e descobertas para o futuro.