Introdução e Enquadramento
O Acorn4MED - Valorização do Resíduo Florestal Bolota para Aplicação em Biomedicina foi um projeto-piloto de investigação e inovação dedicado à valorização da bolota como matéria-prima para aplicações de elevado valor acrescentado.
O projeto reuniu competências nas áreas da valorização de recursos florestais, caracterização química, extração de compostos naturais, biomedicina e desenvolvimento de produto. Através da utilização da polpa e da casca da bolota, o Acorn4MED procurou identificar compostos bioativos com potencial de aplicação nas áreas cosmética e biomédica. Promovido pela Tech4MED, em colaboração com o CIMO - Centro de Investigação de Montanha do Instituto Politécnico de Bragança e a LandraTech, o projeto contribuiu para a criação de novas oportunidades de valorização de um recurso endógeno de Trás-os-Montes.
Contexto e Problema Identificado
As florestas de quercíneas de Trás-os-Montes produzem anualmente quantidades significativas de bolota. Contudo, uma parte considerável deste recurso permanece sem aproveitamento económico, num território afetado pelo abandono florestal, pela baixa densidade populacional e pela limitada criação de valor a partir dos recursos naturais disponíveis. A utilização alimentar de algumas espécies de bolota é condicionada pelo seu elevado teor de taninos, responsáveis pelo sabor amargo e adstringente. No entanto, estes compostos fenólicos, juntamente com a lenhina, o ácido lignosulfónico e outros componentes presentes na polpa e na casca, apresentam características com potencial interesse tecnológico e bioativo.
O Acorn4MED procurou transformar esta limitação numa oportunidade, investigando a extração, caracterização e aplicação dos compostos presentes na bolota e nos seus subprodutos, numa perspetiva de bioeconomia circular e valorização integral da matéria-prima.
Objetivos
O Acorn4MED teve como principal objetivo desenvolver uma cadeia de valorização da bolota orientada para a obtenção de compostos com potencial de aplicação cosmética e biomédica. O projeto procurou:
- Criar uma rede regional de produtores, proprietários florestais e fornecedores de bolota;
- Assegurar a recolha, seleção e preparação da matéria-prima;
- Caracterizar o perfil químico e nutricional da polpa e da casca da bolota;
- Desenvolver e otimizar processos de extração de taninos, lenhina e outros compostos;
- Avaliar a citotoxicidade e a compatibilidade biológica dos compostos obtidos;
- Estudar propriedades antioxidantes, antimicrobianas, anti-inflamatórias, anticancerígenas e antitirosinase;
- Desenvolver sistemas de microencapsulação e libertação controlada;
- Selecionar os compostos e formulações com maior potencial;
- Desenvolver protótipos experimentais para aplicações cosméticas e biomédicas;
- Definir modelos de negócio e estratégias de exploração dos resultados;
- Criar uma cadeia de fornecimento para os compostos valorizados;
- Estabelecer parcerias científicas e industriais para a continuidade do trabalho.
Desenvolvimento Científico e Tecnológico
O projeto foi organizado em quatro áreas complementares.
1. Rede regional de fornecimento
Foi criada uma rede de proprietários e fornecedores de bolota na região de Trás-os-Montes, com o objetivo de assegurar matéria-prima para as atividades de investigação e preparar uma futura cadeia de abastecimento. A bolota recolhida foi selecionada, seca e processada, permitindo separar a polpa e a casca e preparar lotes adequados aos ensaios de caracterização e extração.
2. Caracterização e extração de compostos bioativos
Foram estudadas bolotas de diferentes espécies de quercíneas, incluindo carvalho e sobreiro. A polpa e a casca foram caracterizadas quanto à sua composição química e nutricional, incluindo humidade, proteína, gordura, fibra, hidratos de carbono, ácidos orgânicos e compostos fenólicos. Foram desenvolvidos e otimizados protocolos de extração alcoólica de taninos e outros compostos presentes na casca. Nos trabalhos iniciais, foram registados rendimentos de extração aproximados de 13% para a casca de carvalho e de 33% para a casca de sobreiro, demonstrando o potencial deste subproduto como fonte de compostos naturais.
3. Avaliação biológica e desenvolvimento de formulações
Os compostos obtidos foram avaliados através de ensaios laboratoriais de citotoxicidade e bioatividade. Foram estudados taninos, lenhina, ácido lignosulfónico e extratos de casca de bolota, recorrendo a culturas celulares e a diferentes modelos microbiológicos. Os ensaios de citotoxicidade foram realizados de acordo com a norma ISO 10993-5. Foram também efetuados testes antimicrobianos com estirpes de Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, incluindo isolados clínicos. O projeto avaliou ainda outras propriedades bioativas e desenvolveu sistemas de encapsulamento destinados a proteger os compostos e permitir a sua libertação controlada.
4. Validação e criação da cadeia de valor
Os compostos e formulações com maior potencial foram selecionados para o desenvolvimento de protótipos experimentais. Paralelamente, foram analisados modelos de negócio, potenciais mercados e oportunidades de colaboração com entidades científicas e industriais. Esta componente procurou aproximar os resultados laboratoriais de futuras aplicações comerciais nas áreas cosmética e biomédica.
Impacto e Contributo do Projeto
O Acorn4MED contribuiu para diversificar as aplicações da bolota, demonstrando que este recurso pode ser valorizado para além da alimentação humana e animal.
Ao estudar compostos presentes na polpa e na casca, o projeto promoveu uma utilização mais integral da matéria-prima e reforçou uma abordagem de economia circular, na qual materiais anteriormente considerados resíduos podem ser transformados em recursos para novas aplicações. Entre os principais contributos do projeto encontram-se:
- Valorização de um recurso florestal endógeno e subaproveitado;
- Criação de novas oportunidades para proprietários e produtores florestais;
- Redução do desperdício associado à bolota e à respetiva casca;
- Desenvolvimento de conhecimento sobre compostos naturais de origem florestal;
- Promoção da ligação entre bioeconomia, cosmética e biomedicina;
- Reforço da cooperação entre empresas e instituições científicas;
- Estímulo à criação de atividades de maior valor acrescentado em Trás-os-Montes;
- Contributo para a gestão e preservação das florestas de quercíneas;
- Criação de bases para futuros produtos e processos de origem biológica.
O projeto permitiu, assim, explorar uma nova cadeia de valor baseada na utilização sustentável da bolota e na transformação dos seus subprodutos em compostos de interesse tecnológico.
Informação do Projeto
Programa: Programa Promove 2020 - Projetos-Piloto Inovadores
Entidades Financiadoras: Fundação “la Caixa”, em colaboração com o BPI e em parceria com a Fundação para a Ciência e a Tecnologia - FCT
Código da candidatura: PV20-00038
Título do Projeto: Acorn4MED - Valorização do Resíduo Florestal Bolota para Aplicação em Biomedicina
Investimento Total: 149 329,32 €
Financiamento da Fundação “la Caixa”: 111 938,00 €
Cofinanciamento do Consórcio: 37 391,32 €
Taxa de Financiamento: 75%
Duração: 36 meses
Data de Início: 01/04/2021
Data de Conclusão: 31/03/2024
Coordenação: Tech4MED
Consórcio: CIMO - Centro de Investigação de Montanha do Instituto Politécnico de Bragança e LandraTech
Estado: Concluído