Ciência Informativa

A lignina é o segundo biopolímero mais abundante encontrado na natureza, depois da celulose. Nas plantas terrestres, as suas funções vão desde a sustentação da planta até a proteção contra os raios UV ou ataques de micro-organismos. Ao mesmo tempo em que é essencial para a vida das plantas, a lignina é considerada uma vilã para alguns processos que utilizam biomassa vegetal como matéria-prima. É o caso da indústria de papel e celulose, por exemplo.

O papel sulfite ou higiênico só possuem a coloração branca característica porque a lignina é quase totalmente separada da polpa do eucalipto, através de processos químicos durante a sua produção. Mas, conforme o tempo, o papel pode ficar com um aspecto envelhecido e amarelado devido à lignina residual, que sofre oxidação quando exposta ao oxigênio presente no ar.

O biopolímero também não é bem-vindo durante o processo de obtenção do etanol de segunda geração (2G) [Saiba mais sobre etanol 2G aqui] que é produzido a partir de resíduos agrícolas, como o bagaço de cana e a palha de trigo. Fortemente associada aos outros componentes da biomassa, a lignina impede que os açúcares presentes nas plantas sejam obtidos por rotas químicas ou biológicas para a fermentação.

O que chama a atenção é que, tanto na obtenção de papel branqueado como na produção de etanol 2G, a lignina é considerada um resíduo de processo. Sem valor, ela é encaminhada para as caldeiras onde é queimada para a produção de energia. Mas, se para alguns a lignina é um problema, para o setor de perfumaria e cosméticos é uma grande oportunidade de negócios sustentáveis.

Do ponto de vista químico, a lignina é uma macromolécula aromática de estrutura complexa e com características únicas. Juntamente com seus derivados, faz parte de uma plataforma de matéria-prima verde para a obtenção de produtos largamente empregados em cosméticos. Como exemplo, a vanilina, molécula que confere o aroma de baunilha às formulações, pode ser produzida a partir da lignina.

Muitos estudos já mostraram que a lignina possui atividade antioxidante e foto-protetora, podendo ser explorada em formulações de antienvelhecimento ou protetores solares. A sua atividade antimicrobiana permite que ela também seja utilizada como conservante natural. O biopolímero pode atuar como emulsificante e estabilizante, componentes muito utilizados em cremes, loções, sabonetes para a face e corpo. Além disso, várias outras substâncias podem ser armazenadas no interior de nanocápsulas feitas com lignina, o que seria útil para liberação controlada de princípios ativos em formulações cosméticas.

Como o consumo de produtos com fórmulas mais naturais é uma das principais tendências mundiais do mercado de cosméticos, as pesquisas na área de valorização da lignina para este setor aumentaram consideravelmente nos últimos anos. Os desafios de se trabalhar com uma molécula tão complexa ainda são muitos, mas com tantos benefícios e versatilidade, podemos acreditar que em breve teremos novidades nas prateleiras.

Por Lívia Brenelli

livia.paiva@ctbe.cnpem.br

Referências

Ragauskas, A. J., Beckham, G. T., Biddy, M. J., Chandra, R., Chen, F., Davis, M. F., … & Langan, P. (2014). Lignin valorization: improving lignin processing in the biorefinery. Science, 344(6185), 1246843.

Beisl, S., Miltner, A., & Friedl, A. (2017). Lignin from micro-to nanosize: production methods. International journal of molecular sciences, 18(6), 1244.

Na imagem: Emulsões com óleo em água contendo lignina como estabilizante. Créditos para Viviane Celente (Jornalista | Assessoria de Comunicação) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM)