T53. Bones, Whales: Natural and Fascinating Organic Chemistry, by Haidi Fiedler, INCT- Catalysis, UFSC, Brazil

Ponta das Canas (Florianopolis, on the northern tip of Santa Catarina Island) lies at the mouth of the North Channel, which has an average depth of 10-20 meters, and is part of the Whale Route. Whale bones are often found here: this is one of the few places in the world where whales chose to approach the coast. These mammals used to come here in search of food and a safe place for breeding, and used this channel as part of their migratory route. (See photo: whale (atlas) bone found in Ponta das Canas, 2012).

Faruk G.D. Nome (7 years old), 1 meter and 32 cm 

There is evidence that around 3000 BC, small whales were caught in the Atlantic and North Pacific, by Eskimos and others using hand harpoons and small rowing boats. Whale hunting was a source of food and oil, which was extracted from their fat, liver and skeletal material. Whales have a thick layer of fat called blubber which, in species like the Greenland whale, can be up to 50 cm thick, and helps them to maintain their body heat when the water temperature is very low. This layer of fat, vital for the whales’ survival, has been the motivation for renewed predatory fishing, since the early twentieth century, using fast boats and modern harpoons. Formidable species, like the blue whale that has an average length of 30 meters (4 times bigger than any known dinosaur), can produce up to 120 barrels of oil per whale. Soon after 1931, when 29,000 blue whales were killed, the blue whale was declared an endangered species. The ancient seas were home to many more species that we know of, which disappeared between 100 and 65 million years ago, at the same time as the fascinating dinosaurs disappeared. Man, in no more than a century of overfishing, has put many species in danger of extinction. 

Blue, gray and right (sic) whales are baleen whales and have no teeth. They feed by filtering plankton and small animals through baleen plates, placed on the roof of the mouth. Although this plate is called whalebone, is not really bone, but made of keratin, the protein found in nails, hair, skin etc., in other mammals. In the late XIX and early XX centuries, the material from these plates was used to make umbrellas, carriage springs, supports for skirts and many other materials, taking advantage of its remarkable combination of strength and plasticity. 

Killer whales have teeth, and feed on fish and even seals and other species, usually hunting fish in packs of 20-60 whales. The sperm whale produces (in its intestine) a unique mixture of compounds, called ambergris. This is widely used as a fixer in the perfume industry. Currently the only authorized use is of material thrown up naturally by whales, and later found washed up on beaches. Ambergris was known to the Chinese as dragon’s spittle perfume, and it was used by the Egyptians as incense. It has also been used as a seasoning for food, and aphrodisiac properties have been attributed to it. In the Middle Ages it was used as a remedy for headaches, colds, epilepsy and other diseases; and it is greatly appreciated as spasmolytic. 

Chemically, white crystals of the triterpene alcohol Ambrein are obtained by ethanol extraction of ambergris. Ambrein is readily transformed into Ambrox and Ambrinol, the compounds responsible for the ambergris fragrance.

Another remarkable whale product is spermaceti. An organ located in the head of the sperm whale can contain up to 2000 liters of the oil, mainly esters and triglycerides. It is suggested that this helps whales to dive, in a wonderful cycle. Before diving cold water passing through the spermaceti solidifies it to a wax, thus increasing its density and generating a net force of 40 kg that allows the whale to submerge easily. In the struggle to capture prey (even giant squids), heat develops and melts the wax contained in the sperm, a process which helps the whale to float easily to the surface. This same spermaceti organ serves as an instrument for striking other males or even to sink ships (remember the book Moby Dick, by Herman Melville). As the purified oil does not freeze readily, it can be used at high altitudes. Thus, spermaceti oil is used as lubricant in camera lenses and high precision instruments, transmission fluids, cosmetics, and many other applications; that include more than 70 drugs. 

Whales, the innocent mammals, are no longer seen regularly on the Whale Route past Ponta das Canas. Sadly, human beings, some more than others, have lost the natural innocence of children and animals. Perhaps for the same reason that people emigrate to survive, we are always inventing new industrial activities to explore the use of natural resources. Today, we try to recover (or invent) materials which we helped to destroy for our own convenience.  A new way of thinking life is necessary. 

OSSOS, BALEIAS: UMA QUÍMICA ORGÂNICA, NATURAL E FASCINANTE, POR HAIDI FIEDLER, INCT-CATÁLISE, UFSC, BRASIL

Ponta das Canas (Florianópolis, extremo Norte da Ilha de Santa Catarina) fica na entrada do Canal Norte, com profundidade média de 10-20 metros, e faz parte da Rota das Baleias. Ossos de baleias são encontrados aqui: já que este é um dos poucos lugares no mundo onde as baleias se aproximam da costa. Estes mamíferos procuravam este local buscando, principalmente, lugares seguros para alimentação e procriação, e utilizaram este canal como parte da rota migratória (Veja foto: osso (atlas) de baleia encontrado em Ponta das Canas, 2012).

Faruk G. D. Nome (7 anos), 1 metro e 32 centímetros  

Existem evidências de que cerca de 3000 AC, baleias pequenas eram capturadas no Atlântico e no Pacífico Norte, por povos esquimós e outros, utilizando arpões manuais e pequenos barcos com remos. A pesca de uma baleia era uma fonte de alimento e óleo proveniente de sua gordura, do fígado e material do esqueleto. As baleias conservam o calor corporal devido a uma camada de gordura sob a pele, que chega a ter até 50 centímetros de espessura na baleia da Groelândia, onde a temperatura da água é muito baixa. Esta camada de gordura, fundamental para sua sobrevivência, foi uma das razões que motivaram a pesca predatória utilizando arpões e barcos modernos, desde o início do século XX. Espécies formidáveis, como a baleia azul que possui, em média, 30 m de comprimento (4 vezes maior que qualquer dinossauro conhecido), chegam a produzir até 120 barris de óleo por baleia. Logo depois de 1931, quando foram capturadas 29.000 baleias azuis, a baleia azul passou a ser considerada espécie em extinção. Os mares antigos tinham muitos tipos de animais que desapareceram entre 100 e 65 milhões de anos atrás, na mesma época em que desapareceram os fascinantes dinossauros. O homem, em menos de um século de pesca predatória, colocou muitas espécies em perigo de extinção. 

Baleias como a azul, a cinzenta e a franca não tem dentes. Elas se alimentam filtrando pequenos animais e plâncton através de lâminas colocadas no céu da boca, em uma placa chamada de osso de baleia, que de fato não é um osso. A placa utilizada na filtração é feita de queratina, a mesma proteína encontrada em outros mamíferos nas garras, cabelos, pele, etc.. No final do século XIX e início do XX, materiais feitos destas placas eram usados para fazer guarda chuvas, molas de carruagens, suportes para saias e muitos outros materiais, que aproveitavam a notável combinação de plasticidade e resistência. 

As baleias assassinas possuem dentes e se alimentam de peixes e até de focas e outras espécies e, costumam caçar cardumes trabalhando de forma coordenada em grupos de 20-60 baleias. A baleia cachalote produz um produto chamado âmbar-gris no seu intestino. Este produto é muito utilizado como fixador na indústria de perfumes. Hoje, é apenas autorizada a utilização do âmbar-gris que é vomitado pelas baleias e assim, naturalmente encontrado nas praias. O âmbar gris era utilizado como incenso pelos egípcios e conhecido pelos chineses como perfume de saliva de dragão. Era usado como tempero para comida e atribuíram a ele propriedades afrodisíacas. Na idade média era utilizado como remédio para dores de cabeça, resfriados, epilepsia e outras doenças; sendo uma substância muito apreciada como espasmolítico.

Quimicamente, cristais brancos do álcool tricíclico triterpênico Ambreina podem ser extraídos do ambar gris utilizando álcool e, transformados facilmente em Ambrox e Ambrinol, que são os compostos responsáveis pelo cheiro perfumado do âmbar gris.

Outro produto maravilhoso é o espermacete. Um óleo encontrado em um órgão na cabeça do cachalote que pode ter volume de até 2000 litros, de basicamente ésteres e triglicerídeos. Este depósito facilita o mergulho, com um ciclo maravilhoso. O cachalote antes do mergulho aspira água fria que passa pelo espermacete e solidifica a cera, aumentando a densidade e gerando uma força de 40 kg que permite à baleia submergir-se sem esforço. Na luta pela captura das presas (até o polvo gigante) o calor produzido derrete a cera contida no espermacete, o que faz com que o cachalote facilimente suba a superfície. Este mesmo espermacete serve como instrumento para golpear outros machos o até afundar navios (lembrem do livro de H. Melville, Moby Dick - A Baleia Branca). Como o óleo purificado não congela facilmente, pode ser usado em elevadas altitudes. Assim, o espermacete é utilizado como lubrificante de lentes fotográficas e instrumentos de elevada precisão, fluidos de transmissão, cosméticos e muitas outras aplicações; que incluem mais de 70 fármacos. 

Baleias, mamíferos inocentes, não são vistas regularmente na Rota das Baleias, em Ponta das Canas, nos dias atuais. Infelizmente, os seres humanos, alguns mais que outros, perderam a inocência típica das crianças e dos animais. Talvez, pelo mesmo motivo, que pessoas emigram para sobreviverem, estamos sempre inventando atividades industriais exploratórias das riquezas da natureza. Hoje, tentamos recuperar (ou inovar) materiais que ajudamos a destruir para nossa conveniência. É necessário pensar a vida de uma forma diferente.