Os Artrópodes

    Calcula-se que o número de espécies do Reino Animal seja da ordem de milhões. A fim de estudar estas espécies e suas características é necessário classifica-las em grupos que reúnam os animais com características comuns entre si.

 

Subdivisões dos Seres Vivos.

    

    Entre os diversos ramos dos seres vivos o filo de maior diversidade biológica é o dos artrópodes, animais extremamente importantes para a biodiversidade, sendo um dos principais pilares da cadeia alimentar, alem de estar no segundo lugar dos invertebrados mais evoluídos, ficando atrás apenas dos equinodermos. 

    O nome artrópodes tem origem grega: artro, que significa articulação e podos que significa pernas, é o único filo do reino (dentre os invertebrados) que possui pernas articuladas. outra característica comum a todos os artrópodes é a presença de um exoesqueleto cujo principal componente é a quitina. Esta estrutura é a responsável pela proteção destes indivíduos contra predação e contra desidratação.

    A quitina é um polímero linear no qual a unidade repetitiva é o dissacarídeo formado por 2-acetamido-2-desoxi-D-glicopiranose e 2-amino-2-desoxi-D-glicopiranose, a qual foi isolada por Braconnot em 1881, trinta anos antes do isolamento da celulose, mas a falta de conhecimento básico sobre suas propriedades, incluindo a reatividade química, limitou severamente suas aplicações industriais até o início dos anos 1970.

Estrutura da quitina.

    As principais matérias-primas para produção industrial de quitina são as carapaças de crustáceos originadas do processamento industrial de frutos do mar. As cascas secas de crustáceos possuem 15-20% de quitina. A partir dessa matéria-prima, refugo abundante e relativamente barato da indústria de alimentos marinhos, é produzida a α-quitina.

Cascas de caranguejo.

    A extração de quitina a partir da biomassa, a exemplo do que acontece com a extração de celulose de fibras vegetais, envolve a execução de tratamentos químicos sequenciais destinados a eliminar as substâncias que a acompanham. Em função do valor de mercado, algumas dessas substâncias, como as proteínas e os pigmentos, principalmente a astaxantina, também podem ser comercialmente exploradas, dependendo do processamento adotado para sua dissociação da quitina.

    A matriz dos exoesqueletos é formada por epicutícula, que é a camada mais superficial e não contém α-quitina, esta ocorre na endocutícula associada a pigmentos, carbonatos e proteínas e, assim, sua extração a partir de exoesqueletos de crustáceos envolve, geralmente, a sequencia: desmineralização, desproteinização e despigmentação.

Estrutura da cutícula no exoesqueleto de artrópodes.

    Entre os insetos a fração orgânica da cutícula (composta por epicutícula e endocutícula) pode chagar a conter mais de 60% de quitina como mostrado no estudo de borboletas da família Pieridae.

Representante da família Peridae, Pieris brassicae.

    Dentro do filo dos artrópodes está inclusa a classe dos insetos, uma das classes mais diversificadas do reino animal, com milhões de insetos já catalogados. Os artrópodes são classificados em cinco principais classes: crustáceos (caranguejos, lagostas, camarões, etc.), quilópodes (centopéias, lacraias), diplópodes (piolho-de-cobra, milípedes), aracnídeos (escorpiões, aranhas, carrapatos, etc.) e insetos (moscas, baratas borboletas, besouros, formigas, etc.).

Principais classes de artrópodes.

   

    Os estudos destes animais possui uma grande relevância para diversas áreas da ciência como a química, farmácia, agronomia, biologia entre outras, em especial a classe dos insetos, devido a sua grande abundância. 

    Umas das aplicações mais conhecidas de insetos está relacionada a culinária, e não se trata, literalmente, de comer insetos durante as refeições. O ácido carmínico é uma substância produzida por espécies da família Dactylopiidae como uma forma de proteção contra predadores. 

    

Estrutura do ácido carmínico.

    Este ácido, de cor vermelha, foi muito utilizado como corante alimentício na década de 70, sendo substituído por corantes sintéticos devido seu alto valor. Atualmente corantes naturais como o vermelho obtido de cochonilha, Dactylopius coccus, estão voltando ao mercado com a intenção de reduzir os impactos ambientais oriundos da síntese destes corantes artificialmente alem de minimizar os danos a saúde.

Cochonilha, Dactylopius coccus.

    Os artrópodes de modo geral, são extremamente sensíveis a mudanças que ocorrem no ambiente que habitam, atuando desta forma como indicadores de qualidade ou degradação ambiental, fato que os torna muito relevantes para áreas como a biologia e agronomia. Alguns reduzem suas populações à medida que a qualidade do ambiente diminui como é o caso de representantes da família Collembola, e outros aumentando suas populações (em relação à diversidade de artrópodes) em ambientes mais degradados, como pode ser observado com espécies da família Libellulidae, estas por serem mais resistentes a mudança nas características do ambiente acabam permanecendo em locais com baixa qualidade ambiental, enquanto os outros artrópodes tendem a procurar outro habitat.

Representante da família Collembola (A) e representante da família Libellulidae (B).