
handle: 1822/99702
Nesta dissertação é apresentado um estudo sobre a violaceína, um biopigmento produzido por Janthinobacterium lividum com propriedades antimicrobianas, antioxidantes e de proteção contra radiação ultravioleta, como alternativa sustentável aos corantes convencionais aplicados na indústria têxtil, assente em processos mais sustentáveis, associados a menores consumos de água e a uma menor geração de efluentes. Neste sentido, foram testados dois métodos de tingimento de algodão e poliamida: in situ, com produção e fixação simultâneas de violaceína e ex situ, com extração prévia e posterior aplicação. Devido à baixa solubilidade da violaceína em água, no método ex situ recorreu-se à sua dispersão numa mistura de água/etanol (95/5% (v/v)) utilizando um método mecânico (Ultra-Turrax). No decorrer desde estudo, otimizaram-se as condições de cultura (temperatura, luz e glicerina) e avaliou-se o efeito de aditivos durante o processo de tingimento por esgotamento (surfactantes não iónicos, hidróxido de sódio e cloreto de sódio). O biopigmento foi caracterizado quimicamente, através da ressonância magnética nuclear, tendo-se observado uma elevada pureza após as lavagens com ácido clorídrico. Verificou-se também o comportamento halocrómico deste. Os substratos foram caracterizados quanto às coordenadas de cor, intensidade e diferenças de cor, verificaram-se o comportamento halocrómico e as propriedades antimicrobianas. Os substratos tingidos pelo método ex situ com 26,4 mg/L apresentaram boa intensidade de cor e estabilidade colorística, nos substratos de algodão, as amostras de controlo, expostas à lavagem e expostas à radiação ultravioleta apresentaram todos eles valores de intensidade de cor superiores a 28,8, enquanto todas as diferenças de cor se mantiveram inferiores a 2,8. Nos substratos de poliamida, foram registadas intensidades de cor superiores a 31,9 e diferenças de cor inferiores a 1,3. Estes resultados foram obtidos sem aditivos, demonstrando o potencial do pigmento para aplicação em vestuário. Concentrações de 528 e 660 mg/L nos substratos de poliamida, tingidos pelo método ex situ, revelaram atividade antimicrobiana com uma redução logarítmica de 2,20 e 2,29 contra Staphylococcus aureus, sugerindo potencial para artigos hospitalares. Assim, os resultados confirmam a viabilidade da violaceína como alternativa ecológica aos corantes sintéticos, sobretudo pelo processo ex situ, permitindo ainda o desenvolvimento de têxteis multifuncionais.
In this dissertation, a study on violacein presents a biopigment produced by Janthinobacterium lividum with antimicrobial, antioxidant, and ultraviolet radiation protection properties as a sustainable alternative to conventional dyes used in the textile industry. Accordingly, two dyeing methods for cotton and polyamide were tested: in situ, involving the simultaneous production and fixation of violacein, and ex situ, involving prior extraction and subsequent application. Due to the low solubility of violacein in water, in the ex situ method it was dispersed in a water/ethanol mixture (95/5% v/v) using a mechanical method (Ultra-Turrax). During this study, culture conditions (temperature, light, and glycerol) were optimized, and the effect of additives during the exhaustion dyeing process (non-ionic surfactants, sodium hydroxide, and sodium chloride) was evaluated. The biopigment was chemically characterized through nuclear magnetic resonance, revealing high purity after washing with hydrochloric acid, and its halochromic behavior was also observed. The substrates were characterized in terms of color coordinates, intensity, and color differences, confirming halochromic behavior on the substrates as well as antimicrobial properties. Substrates dyed by the ex situ method with 26.4 mg/L showed good color intensity and color stability. For cotton substrates, the control samples, those exposed to washing, and those exposed to ultraviolet radiation showed color intensity values above 28.8, while color differences remained below 2.8. For polyamide substrates, color intensities above 31.9 and color differences below 1.3 were recorded. These results were obtained without additives, demonstrating the pigment’s potential for application in clothing. Polyamide substrates dyed by the ex situ method with concentrations of 528 and 660 mg/L exhibited antimicrobial activity, with logarithmic reductions of 2.20 and 2.29 against Staphylococcus aureus, suggesting potential use in hospital textiles. Thus, the results confirm the viability of violacein as an ecological alternative to synthetic dyes, particularly through the ex situ process, also enabling the development of multifunctional textiles.
Violaceína, Microrganismos, Sustainability, Microorganisms, Sustentabilidade, Textile Dyeing, Tingimento Têxtil, Violacein
Violaceína, Microrganismos, Sustainability, Microorganisms, Sustentabilidade, Textile Dyeing, Tingimento Têxtil, Violacein
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