In un nostro precedente articolo abbiamo presentato un nuovo brevetto realizzato da un team di ricercatori dell’Università Ca’ Foscari di Venezia.

Si tratta della possibilità di trasformare la chitina, un biopolimero di cui è incredibilmente ricco anche il guscio del granchio blu, in nanomateriali intelligenti.

Nello specifico, le applicazioni studiate dal gruppo di scienziati veneti, al momento, sono quattro: biomedicina, cosmesi, packaging sostenibile e protezione e conservazione di materiali scrittori.

Il professor Matteo Gigli e la professoressa Claudia Crestini sono in grado di illustrarci in dettaglio queste forme di economia circolare.

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Matteo Gigli: “Film flessibili oppure adesivi o antiadesivi con proprietà molto simili all’eparina”

“Grazie a formulazioni ad hoc riusciamo a realizzare due prodotti con caratteristiche molto differenti tra loro, entrambi frutto della chitina presente nel guscio del granchio blu”, racconta il professor Matteo Gigli.

“La prima applicazione riguarda la creazione di film flessibili. Questi film, opportunamente additivati con sostanze di origine naturale estratte da biomassa lignocellulosica, trovano impiego come patch medicali. Grazie alla loro biocompatibilità ed emocompatibilità, essi possono essere utilizzati in applicazioni mediche. La loro composizione chimica può essere variata per ottenere film adesivi o antiadesivi con proprietà simili all’eparina, offrendo soluzioni personalizzate per le esigenze mediche”.

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Smalti per unghie totalmente naturali con funzione antifungina nonché igienici e a base d’acqua

“La seconda applicazione riguarda la creazione di smalti per unghie al 100 per cento naturali, disponibili in diverse colorazioni, che sono notevoli per la loro attività antifungina intrinseca, grazie alla presenza di chitina e chitosano, anche in forma nanostrutturata. Ciò li rende ideali per il trattamento dell’onicomicosi, un’infezione micotica delle unghie”.

Inoltre, “la formulazione permette l’introduzione di composti naturali con un retrogusto amaro, contribuendo a contrastare l’onicofagia. Un ulteriore vantaggio è che questi smalti sono a base d’acqua, eliminando gli odori sgradevoli associati agli smalti tradizionali, offrendo una soluzione igienica e naturale per la cura e la cosmesi delle unghie”.

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Claudia Crestini: “Pellicole flessibili completamente biobased per gli imballaggi degli alimenti”

“La terza applicazione si colloca all’interno del settore degli imballaggi, e più precisamente degli imballaggi alimentari. I film nanostrutturati a base di chitina, sviluppati dal nostro team di ricerca a Venezia, possono essere utilizzati in sostituzione delle plastiche tradizionali per realizzare pellicole flessibili, completamente biobased”.

“Il settore del packaging, infatti, contribuisce per circa il 40 per cento al consumo globale di materiali plastici e, dunque, l’impiego di risorse rinnovabili gioca un ruolo chiave in questo caso. Anche per questa applicazione, l’aggiunta di altri composti naturali alla formulazione permette di implementare, con effetto sinergico, capacità antiossidanti ed antimicrobiche, generando in tal modo un materiale che protegge attivamente il prodotto contenuto al suo interno”.

“Questa è una caratteristica molto importante nell’ottica di un’economia sostenibile”, aggiunge la Professoressa Claudia Crestini.

“Infatti, le proprietà funzionali appena descritte consentono di prolungare la durata della conservazione dei cibi, proteggendoli da processi che ne accelerano il deterioramento. Occorre inoltre sottolineare che i nostri film sono biodegradabili e dunque, soprattutto laddove il riciclo non è possibile a causa di agenti contaminanti non facilmente separabili, quali liquidi di varia natura provenienti dagli alimenti che racchiudono, il packaging sviluppato aderisce pienamente ai principi di circolarità”.

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Come rallentare e prevenire i fenomeni di degradazione e ossidazione della carta inchiostrata

Con uno sguardo sempre rivolto alla sostenibilità, il gruppo di ricerca dell’ateneo lagunare ha messo a punto una specifica formulazione per realizzare un coating per il restauro e la conservazione di materiale scrittorio antico e non soltanto, la cui caratteristica peculiare, rispetto a quanto disponibile oggi in commercio, è la multivalenza, ovvero la capacità di rallentare e prevenire diversi fenomeni di degradazione della carta inchiostrata.

Nello specifico, la chitina contiene gruppi funzionali che contrastano l’aumento di acidità della carta e, come già accennato in ambito cosmetico, svolgono un’azione antimicrobica, essendo in grado di combattere la proliferazione di microrganismi.

In aggiunta, le nanostrutture di chitina impediscono il deterioramento delle proprietà meccaniche della carta, svolgendo un’azione sia dal punto di vista fisico sia chimico.

La prima viene esercitata grazie alla capacità delle nanostrutture di penetrare all’interno del foglio ed interagire con le fibre di cellulosa, rinforzandole.

La seconda invece è legata alla capacità antiossidante del coating, che rallenta l’effetto dell’ossigeno sulla carta.

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“Da biomasse di scarto a prodotti sostenibili e alto valore aggiunto per moltissime applicazioni”

Ma, secondo l’équipe di scienziati di Ca’ Foscari, non finisce qui.

“Abbiamo aperto la strada a un processo di upcycling, trasformando biomasse di scarto in prodotti sostenibili e ad alto valore aggiunto per una vasta gamma di applicazioni”, concludono Crestini e Gigli.

“Questi risultati pionieristici abbracciano l’ambito medico, cosmetico, degli imballaggi e della conservazione dei beni culturali, fornendo soluzioni innovative e sostenibili. Questo lavoro non soltanto contribuisce all’obiettivo di una maggiore sostenibilità ambientale, ma offre anche nuove prospettive e opportunità in una varietà di settori chiave”.

Lo spirito innovativo si estende anche verso nuove frontiere, come l’elettronica flessibile e la sensoristica, aprendo nuove possibilità rivoluzionarie in settori come la tecnologia indossabile e la rilevazione sensoriale.

Si tratta di prospettive entusiasmanti, per le quali vale la pena augurare loro il massimo successo.

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Claudia Crestini e Matteo Gigli in laboratorio con i ricercatori e le ricercatrici del loro team presso l’Università Ca’ Foscari di Venezia

Un’applicazione della chitina ricavata dal guscio del granchio blu in un’ottica di economia circolare e in ambito scrittorio attiene il rallentare e prevenire i fenomeni di degradazione e ossidazione della carta inchiostrata

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Un’applicazione della chitina ricavata dal guscio del granchio blu in un’ottica di economia circolare e in ambito sanitario attiene film flessibili oppure adesivi o antiadesivi con proprietà molto simili all’eparina

Il granchio blu non ha particolarità cui dedicare metodi di cottura diversi rispetto agli altri crostacei: è possibile quindi applicare tutte le cotture dedicate solitamente ai colleghi, dal granciporro alla granseola

Un’applicazione della chitina ricavata dal guscio del granchio blu in un’ottica di economia circolare e in ambito cosmetico attiene smalti per unghie naturali con funzione antifungina nonché igienici e a base d’acqua

Una femmina di granchio blu impigliata nelle reti di un peschereccio nei propri mari di origine, l’oceano Atlantico (Foto: National Oceanic and Atmospheric Administration)

Il granchio reale blu, granchio blu o granchio azzurro è un crostaceo decapode, nello specifico un animale acquatico della famiglia dei Portunidi: è autoctono delle coste atlantiche del continente americano, ma tramite l’acqua incamerata per zavorrare le navi la specie è stata accidentalmente introdotta in numerose altre parti del mondo, come Mare del Nord, Mar Baltico, Mar Nero, Mediterraneo e Mar Giallo

La chitina, scoperta dal chimico e farmacista francese Henri Braconnot nel 1811, è uno dei principali componenti dell’esoscheletro degli insetti e di altri artropodi, della parete cellulare dei funghi, del perisarco degli idroidi ed è presente anche nella cuticola epidermica, in altre strutture superficiali di molti altri invertebrati e nella parete cellulare di alcune microalghe marine: dopo la cellulosa, nello specifico, la chitina è il più abbondante biopolimero presente in natura

Un’applicazione della chitina ricavata dal guscio del granchio blu in un’ottica di economia circolare e in ambito packaging attiene pellicole flessibili completamente biobased e sostenibili per gli imballaggi degli alimenti

Un maschio di granchio blu impigliato nelle reti di un peschereccio nei propri mari di origine, l’oceano Atlantico (Foto: National Oceanic and Atmospheric Administration)

Un team di ricerca dell’Università Ca’ Foscari di Venezia è autore di un brevetto per l’estrazione della chitina dal guscio del granchio blu: ne sono autori Claudia Crestini, Professoressa di Chimica Generale e Inorganica, e Matteo Gigli, Professore di Fondamenti Chimici delle Tecnologie

L’Università Ca’ Foscari Venezia è un ateneo statale italiano del capoluogo della Regione italiana del Veneto, fondato nel 1868: ha sede presso l’omonimo palazzo gotico affacciato sul Canal Grande

Con l’intervento di recupero dell’area ex Mulini Passuello, nel 2014 è stato inaugurato il Campus Economico di San Giobbe, che riunifica tutte le attività dell’area di Economia dell’Università Ca’ Foscari di Venezia