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Materiales de Laboratorio. (PARTE X. Frascos lavadores, cápsulas, morteros, crisoles.)

Materiales de Laboratorio. (PARTE X. Frascos lavadores, cápsulas, morteros, crisoles.)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.[1]

[1] Universidad Central del Ecuador

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     Gratamente hemos llegado a esta décima entrega de Materiales y Aparatos para Laboratorio, habiendo compartido  no menos de 40 materiales en nuestras entregas anteriores que  a disposición de  nuestros lectores lo podrán encontrar en nuestra Categoría: MATERIALES Y APARATOS DE LABORATORIO.

En esta entrega  nos dedicaremos a comprender el uso de los diversos  modelos de frascos lavadores, las variedades de cápsulas. formas diversas en morteros y los interesantes materiales de los que  son elaborados los crisoles para resistir condiciones  extremas, gracias infinitas por leernos, BIENVENIDOS.

1. FRASCOS LAVADORES: en la vida diaria  son también llamados “PISETAS”. En los modelos más  antiguos  era conformada por un tapón bihorodado que permite el paso a dos tubos de vidrio, uno encorvado en ángulo obtuso que penetra unos 2 cm más allá del tapón y otro que penetra hasta el fondo formando un ángulo agudo al exterior terminando en una punta fina. Este sistema implicaba”soplar” desde el el primer tubo haciendo que salga un chorro fino de liquido comprimido a través del segundo tubo, hoy en día se puede lograr  con una  bomba de aire.

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El tubo en ángulo agudo suele estar formado por dos piezas, unidas  mediante un caucho, dándole flexibilidad al aparato permitiéndose también inyectar el chorro de líquido que por él sale en dirección que el operador deseara sin la necesidad de dar al frasco posiciones  violentas o peligrosas.

En la actualidad se pueden encontrar pisetas de plástico que funcionan de forma mecánica a través de la fuerza de la mano haciendo que dicha presión permita la expulsión de líquido, normalmente agua destilada, a través de un tubo plástico.

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2. CÁPSULAS: existen de  diversas formas: semiesféricas o de  fondo redondo, fondo plano, con o sin mango de manipulación, con o sin pico. En ellas se llevan a cabo procesos de calcinación como por ejemplo en la determinación de azucares totales donde  es necesario  realizar  una calcinación, así como también evaporaciones y sublimaciones. Las cápsulas más comunes  son de porcelana esmerilada (por fines refractarios) y existen de diferentes diámetros. Dependiendo de las necesidades del investigador existen en diversos materiales como: vidrio, platino, níquel, plata, aluminio, cobre, etc.

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3. MORTEROS: constan básicamente de dos partes : recipiente tronco-cónico y pilón o pistilo, diversos autores los han clasificado en función de forma, material o tamaño, Carrillo (1990) lo clasifica en cuatro clases:

-PORCELANA: sin esmerilar en su interior a fin de triturar de mejor manera mediante su aspereza a través de la acción del pistilo.

-VIDRIO: con un interior  pulido.

-ÁGATA: normalmente de pequeño tamaño destinados a pulverizar muy finamente diversos  materiales como minerales por duros que sean.

-HIERRO: definitivamente inusuales pero los hay  también de otros materiales metálicos como el acero, los hay de forma habitual o del modelo especial de Abig, que consta de tres partes: el pie, el anillo intermedio y la mano, su tamaño es normalmente pequeño y sus aplicaciones son varias, principalmente triturar con el golpe de un martillo y soportar sin deformación dicho golpe. La cavidad de percusión esta en el pie , el anillo intermedio impide que salten las partículas por el efecto de las ondas por efecto del golpe

Mortero de Laboratorio » TP - Laboratorio Químico

NOTA: es importante mencionar que en laboratorio de puede encontrar morteros de madera, sin embargo no son tan recomendados por el riesgo de  dejar partículas en los poros de la madera  contaminando en el futuro las sustancias, sin embargo en ciencias como la química de alimentos, éstos pueden ser muy prácticos.

4. CRISOLES: cápsulas, morteros y crisoles en definitiva son muy parecidos, sin embargo estos últimos se emplean con mucha frecuencia para calcinar cuerpos sólidos (precipitados) y obtener cenizas tal y como se haría con una cápsula, por ello  pueden ser considerados como una clasificación de las mismas.

Crisoles & accesorios - Paul Marienfeld

Por su forma pueden ser cónicos y a diferencia a TODO LO ANTERIOR, es que éstos pueden llevar tapa , resisten altas temperaturas y son empleado  con exclusividad para ser sometidos a la llama por lo que dentro del estudio de las ciencias químicas es útil para procesos metalúrgicos, para ello se implica el uso del triángulo de arcilla. Los hay también en porcelana esmaltada, níquel, platino y grafito, en éste último se realizan las fundiciones de metales como se indicó anteriormente.

Uno de los crisoles más  famosos es el Crisol de Gooch, cuyo fundo es una criba y se acompaña de una placa (plaquita) también cribada, es destinado a la filtración a través de una capa o papilla de asbesto que se interpone entre el fondo y la placa, sometiéndolo después a alta temperatura; pesando previamente el crisol con el asbesto y pesado después de la filtración y calcinación para  deducir el peso del sólido filtrado.

Crisol de porcelana Gooch, filtro Gooch

REFERENCIA:

Ing. Carrillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

mortero_mascarilla_aguacate | mascarillasnaturalesblog

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ALCANCE DE LA BIOQUÍMICA EN LAS CIENCIAS AGRÍCOLAS – PARTE 1 (bioenergética y carbohidratos)

ALCANCE DE LA BIOQUÍMICA EN LAS CIENCIAS AGRÍCOLAS – PARTE 1 (Bioenergética y Carbohidratos)

DICIEMBRE, 25

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
Facultad de Ciencias Agrícolas
Agronomía
Autores: Alejandro Aguirre, Denisse Loya.
Prof. Dr. Venancio Arahana.

“La bioquímica es la ciencia de la vida. Todos nuestros procesos de vida, caminar, hablar, moverse o alimentarse. Así que la bioquímica es en realidad la química de la vida y es sumamente interesante” Aarón Ciechanover

Introducción

     La sociedad entiende como negativa a la química en relación de los alimentos, presenta argumentos como: “consuma tomate sin químicos”, “los vegetales con productos químicos no son buenos”, “si tiene químicos es malo” o que la agricultura es mejor cuando prescinde de químicos; lo cierto es que estos fundamentalismos son anticientíficos y platean un panorama cultural contra el cual la ciencia debe luchar.

El paradigma va más allá de esta discusión y se resuelve comprendiendo que absolutamente todo lo que nos rodea es química, frente a esta premisa el presente artículo se enfoca en orientar la verdadera connotación de la química desde una de sus ramas más importantes, la química de la vida, como se ha llamado etimológicamente a la bioquímica, ciencia que es relativamente joven según lo afirma (Espinoza Pineda, 2012), que sostiene que la bioquímica nace como resultado de importantes acontecimientos científicos en química, física, biología y biomedicina a finales del S. XVIII.

El panorama posterior en el siglo siguiente fue de mucha mayor relevancia siendo la bioquímica una de las disciplinas científicas que han alcanzado mayor desarrollo en el siglo actual es por esta razón que el presente artículo pretende restituir la importancia de esta ciencia dentro de un campo muy importante como lo son las ciencias agrícolas, mismas que se enfrentan a complicados panoramas en el futuro, como el desenfrenado crecimiento poblacional en el mundo que según (Lucena, 2010) “Se necesitarán producciones agrícolas en un 70% superiores a las actuales” para satisfacer las necesidades alimenticias de la población mundial.

Esta incesante pugna entre la población mundial frente a la superficie agrícola por persona concede razón de ser de forma particular, a la bioquímica vegetal, para la solución de este problema, en tal virtud, el profesional agrónomo debe tener total dominio de esta ciencia para la aplicación de soluciones viables a los paradigmas en la producción agrícola.

Desde su definición se estudia la composición molecular de las células vivas, las reacciones químicas que suscitan con los compuestos biológicos y la regulación de las mismas en condiciones de campo y experimental; en este artículo se abarcarán estos ejes dentro de una enfoque aplicativo hacia la agronomía con objeto de derrocar el viejo paradigma de que la química es un factor nocivo en la producción de alimentos.

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CAPÍTULO I -GENERALIDADES

Importancia de la Bioquímica para las ciencias agropecuarias (principales generalidades)

 

     La modernización para la producción que implique mejoramiento en los cultivos, optimización, aumento de la masa animal, rentabilidad y buen rendimiento en la producción agropecuaria se sustenta en la investigación científica como base para el mejoramiento de la nutrición del hombre y los animales (Maya, 2013).

Para esta modernización, la bioquímica ofrece a los ingenieros agrónomos y pecuarios métodos efectivos para el mejoramiento de los procesos productivos desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo, Espinoza Pineda menciona que “el ingeniero agropecuario halla fundamentos científicos que le permiten encaminar adecuadamente la auto conservación y la autoproducción que es la base fundamental para el aumento del producción agropecuaria” (2012).

Por ejemplo, en el sector ganadero el bioquímico busca formas de solucionar los problemas de rechazo de tejidos en los transplantes médicos e intervenciones quirúrgicas frecuentes en rumiantes, de forma análoga en este mismo sector la base teórica de la bioquímica permite ciertas especialidades en conjunto con la veterinaria y la zootecnia dentro del área genética para la reproducción animal así se optimizan recursos en grandes campos ganaderos.

Ilustración 1 Trasplante de embriones en ovinos. Fuente: http://transferenciadeembriones.blogspot.com/

Otro importante ejemplo suscita con la raza bovina Blanco Azul de Bélgica, reses enormes de gran musculatura obtenidas por una condición genética donde un fenotipo produce doble musculatura volviéndolas multipropósito, la bioquímica tiene mucho que ver con este tipo de producción ganadera extensiva cuyo entrecruzamiento industrial con ganado de leche mejora sustancialmente los rendimientos. El rol bioquímico en este sector es que normalmente en el sector agrícola no existe de forma considerable profesionales bioquímicos que puedan brindar servicio de forma continua, en tal virtud, el ingeniero agrónomo y sus pares se ven en la necesidad de comprender el metabolismo del animal y las necesidades nutricionales del mismo para la mantención de tamaña cantidad de masa muscular, de igual forma, debe estar capacitado para procedimientos de inceminización in vitro y obtención de muestras espermáticas mediante tecnología de punta para la selección de las células sexuales más idóneas para el mantenimiento del fenotipo así lo mencionan (FINKEROS, 2015).

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Ilustración 2 Extracción, cultivo e Implante de embriones para Blanco Azul Belga. Fuente: https://www.contextoganadero.com/reportaje/cual-es-el-metodo-de-reproduccion-que-mas-le-conviene-su-ganaderia

Volviendo a los cultivos, las investigaciones bioquímicas sirven de base para para la adopción de métodos de cultivo para un mayor desarrollo y rendimiento económico, es decir, de una forma indirecta esta disciplina se relaciona también con factores financieros y de rentabilidad. Ésta busca alternativas para la creación de insecticidas y fertilizantes que incrementen la biodegradación de las malezas y las diferentes estructuras organizas presentes en el suelo.

Diversos autores sostienen que en definitiva la bioquímica permite conocer los diversos fenómenos naturales que ocurren en el primer eslabón de la cadena trófica, las plantas, estableciendo las bases del crecimiento necesarios para abordar de forma satisfactoria las necesidades para el desarrollo de las mismas.

CAPÍTULO II-BIOENERGÉTICA

La Bioenergética, el primer pilar de la bioquímica.

     El conocimiento profundo de los mecanismos de las reacciones químicas que posibilitan la vida, garantizan al sector agropecuario encontrar soluciones tanto en la producción animal y vegetal, bases irrenunciables de la nutrición humana. Para la profundización de las temáticas a tratar se abordará desde lo más primigenio de la bioquímica, la bioenergética hasta las diversas estructuras químicas de las biomoléculas trascendentales para la vida.

Los organismos vivos son sistemas dinámicos: crecen, se mueven, sintetizan macromoléculas complejas y trasladan selectivamente sustancias dentro y fuera de la célula o entre compartimentos (Arahana, 2018).

Por tal razón, es importante ver a los organismos como un sistema de estudio desde el punto de vista termodinámico, puesto que toda actividad requiere energía existiendo importante intercambio de la misma entre el entorno y los seres vivos y viceversa, el ingeniero agrónomo debe comprender esta premisa y de entre tantos puntos de vista y conceptos que tiene una planta, desde la bioenergética, esta se considera como la entrada de la cadena trófica, que es también un ciclo de energía.

Pirámide trófica que ilustra la regla de la transferencia del 10% de energía.La energía luminosa es captada por los productores primarios.

Cantidad de energía almacenada como biomasa:

Productores primarios: 20 000 kcal por metro cuadrado por año

Consumidores primarios: 2000 kcal por metro cuadrado por año

Consumidores secundarios: 200 kcal por metro cuadrado por año

Consumidores terciarios: 20 kcal por metro cuadrado por año

Consumidores cuaternarios: 2 kcal por metro cuadrado por año

En cada nivel, la energía se pierde directamente como calor o en la forma de desechos y materia muerta que va a parar a los descomponedores. Finalmente, los descomponedores metabolizan los desechos y la materia muerta y liberan su energía en forma de calor también.
Ilustración 3 Cadenas alimenticias y redes tróficas. Fuente: https://es.khanacademy.org/science/biology/ecology/intro-to-ecosystems/a/food-chains-food-webs

Las plantas obtienen energía desde la luz solar, los animales la obtienen desde las plantas y así sucesivamente hasta que la cadena vuelve a sus orígenes. Todo ello se sustenta sobre la termodinámica misma que rige con sus conceptos en toda la materia y energía existente en el Universo mismo, en él se dan procesos que involucran intercambio de calor y ejecución de trabajo entendidos como intercambios energéticos con el entorno y el sistema para la modificación de la energía interna bajo condiciones de temperatura, presión y volumen, siendo el trabajo y el calor energía de tránsito entre el sistema y el entorno sin ser propiedades del sistema (Mathews y Ahern, Kevin G, 2002).

La pregunta central entorno a la bioergética es ¿cómo pueden ser estos preceptos aprovechables en las ciencias agrícolas? La respuesta se obtiene cuando se pretende manipular en condiciones de laboratorio (invernadero) para la producción de alimentos las condiciones de un sistema, entiéndase al sistema como una Unidad de Producción Agrícola, que puede ser una extensión de territorio destinado a producción o incluso un invernadero lo importante desde el punto de vita bioquímico es entenderlo como un sistema en el cual rigen las leyes de la termodinámica. Los resultados de las investigaciones son asombrosos y se presentan a continuación.

Sistema de energía renovable termodinámica, aplicación de agua caliente para riego de cultivos en invernaderos.

     Una importante empresa española  a incursionado en la aplicación de un sistema termodinámico para el calentamiento de agua para riego en invernaderos, según (Bouchakour, 2018) “La aplicación de este sistema TERMODINÁMICO en los cultivos de invernadero está demostrando que es esta una solución muy eficaz para evitar la parada biológica que sufre la planta en los días fríos de invierno. Este sistema ayuda a que las plantas crezcan. Regar las plantas con agua caliente es beneficioso, acelera su crecimiento, no obstante, debemos controlar la temperatura”.

Crean-un-invernadero-climatizado-con-energias-alternativas
Ilustración 4 Crean-un-invernadero-climatizado-con-energías-alternativas. Fuente: https://extendaplus.es/indalcant/proyectos/sistema-de-energia-renovable-termodinamica-aplicacion-de-agua-caliente-para-riego-de-cultivos-en-invernaderos/

Las investigaciones sostiene que las plantas que se riegan con agua caliente pueden alcanzar mayor altura que aquellas que que han sido regadas con agua a baja temperatura en periodos invernales, este es un claro ejemplo en el cual el manejo de las condiciones de la temperatura mejoran sustancialmente las tasas de producción en países cuyo clima invernal con temperaturas bajo cero producen una severa “para productiva”, (Bouchakour, 2018) menciona que los invernaderos climatizados han incrementado un 20 % de producción frente a aquellos no climatizados y al utilizar paneles solares generan un ahorro de hasta el 80 % comparado con los sistemas convencionales, en definitiva, los sistemas solares termodinámicos para obtención de agua caliente sanitaria o calefacción son sistemas de bomba de calor, captando la energía solar y ambiental para calentar agua de forma eficiente, con ahorros muy importantes en electricidad.

Las energía de las plantas y su implicancia en la agronomía

     Volviendo al corazón de la termodinámica atrás de la bioenergética vegetal, la energía acumulada por las plantas durante la fotosíntesis se conoce como productividad primaria, por ser la primera y más básica forma de energía almacenada en un ecosistema así lo afirma (Gliessman, 2002), esto es fundamental cuando se pretende conocer el ingreso neto de energía desde un punto de vista calórico en la nutrición humana y animal.

Posterior a la respiración, la energía permanece en la planta para sí, esta se conoce como productividad primaria neta y se mantiene almacenada como biomasa fundamental para la agroindustria. A través de la agricultura usando herramientas como la bioquímica y la termodinámica podemos concentrar esta energía almacenada en la biomasa y usarla como alimento para ejecutar un trabajo.

De forma resumida la bioquímica permite ver a la materia como potencial de energía aprovechable para la producción de alimentos, la misma energía captada por las plantas y almacenada en su interior no es mas que energía potencial lista para ser empleada en producción agraria, una agricultura más óptima que ve en el aprovechamiento de residuos una salida a las problemáticas ambientales entorno a emanación de gases de efecto invernadero.

(Gliessman, 2002) propone un ejemplo con el maíz que es uno de los productos agrícolas más importantes del consumo humano, éste en términos de producción de alimentos por unidad de área de terreno puede producir 15000 kg de peso seco/ciclo/ha, esta biomasa representa un 0.5 % de la energía solar total que llega al campo durante un año durante la época de cultivo, con la papa se tiene un 0.4 % y con el trigo un 0.2 %, y aunque estos porcentajes son relativamente bajos frente a la caña de azúcar (uno de los más altos) con un 4.0 % de eficiencia en conversión energética solar en biomasa altamente aprovechable que en comparación de la de los animales es aun menor debido a que ellos pierden mucha energía en los procesos metabólicos requeridos para su subsistencia.

En tal virtud, la biomasa aprovechable más eficiente proviene de las plantas por ciclo de siembra donde no solo sus frutos o tallos son aprovechables si no también sus residuos en la fabricación de biomasa, composta o incluso reconversión de energía en forma de calor.

Infografía plantas de biomasa más grandes del mundo. Hargassner
Ilustración 5 Las Plantas de biomasa más grandes del mundo. Fuente: https://www.hargassner.es/2014/12/09/finlandia-la-cuna-de-las-plantas-de-biomasa/

Si analizamos la conversión de biomasa vegetal y animal podemos deducir que la mayor cantidad de energía presente en biomasa animal se encuentra en sus proteínas sin embargo, un animal  de granja puede necesitar de entre 20 a 120 unidades de energía procedente de las plantas para producir una unidad de energía y es allí donde radica la verdadera importancia de la energía proveniente de las plantas, agrónomo por tanto conoce esta realidad y ve en la bioquímica una herramienta para el aprovechamiento de la biomasa disponible para el hombre y la producción de biomasa más eficiente para el ganado, mejorando sus pastos o forrajes que le proporcionen al animal una mejor nutrición para la producción de proteína desde los residuos generados en la poscosecha cuya biomasa puede ser enfocada en la nutrición animal.

Valor nutricional de los pastos
Ilustración 6 Pastos y Forrajes para  consumo animal. Fuente: https://zoovetesmipasion.com/pastos-y-forrajes/valor-nutricional-los-pastos/

Finalmente la bioquímica reaparece en los procesos metabólicos que empiezan con los hidratos de carbono de los cuales de hablará más adelante; los procesos bioquímicos de transformación de la biomasa en energía son aquéllos que se llevan a cabo mediante diversos tipos de microorganismos, ya sean contenidos en la biomasa original, ya sea añadidos durante el proceso. Estos microorganismos producen la degradación de las moléculas complejas constituyentes de la biomasa a compuestos más simples, de alta densidad energética. Estos procedimientos se utilizan, fundamentalmente, para tratar biomasa natural o residual de alto contenido en humedad que, si fuese tratada por métodos termoquímicos, daría unos rendimientos energéticos especialmente desfavorables, debido al alto calor de vaporización del agua.

Aunque la biomasa puede ser sometida a diversos procesos bioquímicos, también denominado procesos de fermentación, para su transformación en una gran variedad de productos, los procesos de fermentación más corrientes para la obtención de energía son la fermentación alcohólica para producir etanol (alcohol etílico) y la digestión anaerobia, para la producción de metano, un ejemplo clásico de la fermentación se da en la elaboración de la cerveza, producto que por su puesto tiene sus orígenes en el sector agrario.

Monal Saccharomyces Cerevisiae
Ilustración 7 Saccharomyces Cerevisiae, bacteria fermentadora de la cerveza. Fuente: https://www.indiamart.com/proddetail/saccharomyces-cerevisiae-20512452197.html

La calorimetría y su uso para la determinación del contenido energético de los alimentos.

La calorímetria es una importante técnica de anlálisis fundamentada en la termodinámica e implica la medición de los cambios de energía calorífica que ocurren durante una reacción química, sea esta exotérmica o endotérmica así lo define (Logón, 2017).

Normalmente los sistemas cerrados representan bien a los seres vivos puesto que imitan el intercambio de energía entre sistema y entorno si tomar en cuenta la materia, sin embargo, para determinar cantidades calorímetrias en alimentos es muy necesario un cuidado minucioso en las condiciones que se dan dentro del procedimiento calorimétrico.

Cuando los cambios de energía se dan a presión constante, como ocurre en la mayoría de los casos, el calor sera igual a la energía intercambiada entre un determinado sistema y su entorno, lo que se conoce como cambio de entalpías (Mathews, C; van Holde, K; Ahern, 2002).

Durante una reacción química la liberación de energía al entorno significará que el sistema pierde energía, por consiguiente el diferencial entalpías sera negativo, caso contrario ocurre cuando para llevarse acabo la reacción se absorbe calor del entorno y los productos obtenidos presentan una mayor energía interna que los reactivos de partida (Logón, 2017). Cada sustancia puede absorber calor en mayor o en menor grado, esa capacidad que tienen las sustancias a absorber calor sin que su temperatura se vea afectada, es la que se conoce como capacidad calorífica.

Determinación del contenido calórico de los alimentos

Para conocer el aporte energético (bioenergética) que nos suministran los alimentos, información nutricional y calorías es trascendental la comprensión de la calorímetría asi lo afirma Logón (2017), pues ella la que nos ofrece la respuesta; una caloría equivale al calor necesario para aumentar en un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua y a través de un balance energético en donde se consideran todas las masas del sistema y sus respectivas capacidades caloríficas se puede establecer con bastante proximidad  dicha información presente en un alimento.

El método tradicional para llevar a cabo este procedimiento es a través de la combustion controlada en un calorímetro denominádo “bomba calorimétrica” o cámara de combustión, ésta mantiene la presión constante mientras el alimento se combustiona qué al mismo tiempo transfiere su energía en forma de calor hacía una especie de cámara contigua donde se deposita una muestra de agua pura que registra los cambios de temperatura dados siguiendo la siguiente relación:

Contenido Calórico =

∆H = mH2O*CpH2O *∆T

dónde:

m: Masa del agua en gramos.
ΔT: Diferencial de temperaturas (T final – T inicial).
Cp: Capacidad calorífica del agua.

Y de esta manera a través de la utilización de la termodinámica podemos determinar este parámetro que cada día es mas importante conocer en los alimentos.

Ilustración 8 Bomba Calorimétrica. Fuente: https://steemit.com/stem-espanol/@joseleogon/fundamentos-de-la-calorimetria-y-su-uso-para-la-determinacion-del-contenido-energetico-de-los-alimentos

Es importante mencionar que las grandes industrias realizan un cálculo más detallado y meticuloso para estimas los valores calóricos de los alimentos, normalmente en muestras de 100 gramos, en Ecuador, la normativa legislada desde la Agencia de Regulación y Control Sanitario, ARCASA, basa sus parámtros en los procedimientos estandarizados por las Normas INEN en vigencia.

CAPÍTULO III – CARBOHIDRATOS

Importancia, presencia y aplicación de los Hidratos de Carbono.

Los hidratos de carbono, conocidos como carbohidratos o glúcidos son compuestos de carácter orgánico de alta abundancia en la naturaleza. Estas sustancias se utilizan como alimento directamente o como materia prima para la elaboración de múltiples productos industriales, la importancia de ellos radica en su elevado valor energético y se constituye como fuente primaria de energía en la nutrición animal y vegetal.

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Ilustración 9 carbohidratos presentes en algunos alimentos. Fuente: https://www.salud180.com/nutricion-y-ejercicio/que-son-los-carbohidratos.

“Los carbohidratos son los principales componentes de casi todas las plantas, comprenden del 60 al 90% de su masa seca”(Luis Espinoza Pineda y de Lípidos, 2011).

En contraste, el tejido animal contiene una cantidad comparativamente pequeña de carbohidratos (menos del 1% en el ser humano). Los carbohidratos incluyen a los azúcares, almidones, celulosa y otras sustancias encontradas en raíces, tallos y hojas de las plantas, productos de síntesis.

Dependiendo de la complejidad de las estructuras que presentes se clasifican en cuatro grupos: monosacáridos, disacáridos, trisacáridos, polisacáridos.

Tabla 1 Clasificación de los carbohidratos. Elaborada por: Alejandro Aguirre.

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Función de los hidratos de carbono en el aspecto nutricional

     Según (Instituto Tomás Pacual Sanz, 2010) los carbohidratos tienen múltiples funciones:

  • El principal rol de los carbohidratos es suministrarle energía a la planta o animal. Independientemente de su tamaño normalmente aportan 4 kcal por gramo. Los hidratos de carbono pueden almacenarse en forma de glucógeno tanto en músculo como hígado en forma de grasa.
  • Facilitan el metabolismos de las grasas e impiden la degradación oxidativa de proteínas
  • Intervienen en la regulación de funciones gastrointestinales: fermentación de la lactosa y disminuye la absorción del colesterol.
  • Tienen funciones estructurales ya que algunas pentosas forman parte del ADN y el ARN.

Los hidratos de carbono como medios de cultivo en microbiología.

     Uno de los sistemas más importantes para la identificación de microorganismos es observar su crecimiento en sustancias alimenticias artificiales preparadas en el laboratorio. El material alimenticio en el que crecen los microorganismos es el “Medio de Cultivo” y el crecimiento de los microorganismos es el “Cultivo”. Se han preparado más de 10.000 medios de cultivo diferentes, la microbiología es una disciplina científica de gran utilidad en el sector agrario, debido a que es cotidiano la realización de análisis microbiológicos de suelos, frutos, semillas, etc.

En los diferentes medios de cultivo se encuentran numerosos materiales de enriquecimiento como hidratos de carbono, suero, sangre completa, bilis, etc. Los hidratos de Carbono se adicionan por dos motivos fundamentales: para incrementar el valor nutritivo del medio y para detectar reacciones de fermentación de los microorganismos que ayuden a identificarlos (FCEN,). El suero y la sangre completa se añaden para promover el crecimiento de los microorganismos menos resistentes.

Resultado de imagen de El agar o agar-agar es una sustancia carragenina, un polisacárido sin ramificaciones obtenido de la pared celular de varias especies de algas de los géneros Gelidium, Eucheuma y Gracilaria, entre otros, resultando, según la especie, de un color caracter
Ilustración 10 El agar o agar-agar es una sustancia carragenina, un polisacárido sin ramificaciones obtenido de la pared celular de varias especies de algas de los géneros Gelidium, Eucheuma y Gracilaria, entre otros, resultando, según la especie, de un color caracter.

Para que las bacterias crezcan adecuadamente en un medio de cultivo artificial debe reunir una serie de condiciones como son: temperatura, grado de humedad y presión de oxígeno adecuadas, así como un grado correcto de acidez o alcalinidad. Un medio de cultivo debe contener los nutrientes y factores de crecimiento necesarios y debe estar exento de todo microorganismo contaminante.

Aplicación de hidratos de carbono en geles para retención de humedad en el suelo.(hidrogel)

     Las substancias capaces de formar geles se han utilizado en la producción de alimentos elaborados desde hace mucho tiempo. Entre las sustancias capaces de formar geles está el almidón y la gelatina, La gelatina, obtenida de subproductos animales, solamente forma geles a temperaturas bajas, por lo que cuando se desea que el gel se mantenga a temperatura ambiente, o incluso más elevada, debe recurrirse a otras substancias. El almidón actúa muy bien como espesante en condiciones normales, pero tiene tendencia a perder líquido cuando el alimento se congela y se descongela.

Algunos derivados del almidón tienen mejores propiedades que éste, y se utilizan también. Los derivados del almidón son nutricionalmente semejantes a él, aportando casi las mismas calorías (Fallas y Mata, 2011).

Se utilizan también otras sustancias, bastante complejas, obtenidas de vegetales o microorganismos indigeribles por el organismo humano. Por esta última razón, al no aportar nutrientes, se utilizan ámpliamente en los alimentos bajos en calorías. Algunos de estos productos no están bien definidos químicamente, al ser exudados de plantas, pero todos tienen en común el tratarse de cadenas muy largas formadas por la unión de muchas moléculas de azúcares más o menos modificados. Tienen propiedades comunes con el componente de la dieta conocido como “fibra”, aumentando el volumen del contenido intestinal y su velocidad de tránsito.

El hidrogel por su parte es una de las principales tecnologías bioquímicas empleadas en los nuevos métodos agrícolas, este es una sustancia  creada a base de un polisacárido de potasio cuya principal función y característica es la retención de agua, que absorbe entre 200 y 300 veces su tamaño y hasta 1000 veces su volumen, es decir, una retención del 90 % según afirman (Jardinería Plantas y Flores, 2018).

Hidrogel agricultura
Ilustración 11 Aplicación de hidrogel para enraizado y humedecimiento de plantas. Fuente: http://www.hidrogelplantas.com/hidrogel-para-plantas/

El hidrogel para plantas, tiene un funcionamiento muy sencillo. El hidrogel es una sustancia en seco, en polvo, que al echarle agua, en vez de disolverse en ella, la absorbe, creando una estructura esponjosa llena de agua. Una vez ha absorbido el agua, la suelta a necesidad del suelo. Además una vez la ha soltado, vuelve a absorber agua, aguantando hasta más de 3 años y más de 50 ciclos de riego (HIDROGELPLANTAS.COM, 2019).

Beneficios de usar hidrogel para plantas

Algunos de los motivos por los que el hidrogel es bueno para las plantas sería

  • Incrementa la capacidad de retención del suelo
  • Reduce la frecuencia necesaria de riego
  • Reduce los costes asociados con el riego y con el mantenimiento del mismo.
  • Previene la pérdida de nutrientes necesarios.
  • Aumenta los ratios de supervivencia de árboles nuevos y arbustos.
  • Mejora la calidad de las plantas
  • Permite el crecimiento de las plantas en zonas extremadamente calientes y secas.

Bibliografía

Arahana, V. 2018. BIOENERGÉTICA. : 61.

Bouchakour, V. 2018. SISTEMA DE ENERGÍA RENOVABLE TERMODINÁMICA, APLICACIÓN DE AGUA CALIENTE PARA RIEGO DE CULTIVOS EN INVERNADEROS. INDALCANT. ES. https://extendaplus.es/indalcant/proyectos/sistema-de-energia-renovable-termodinamica-aplicacion-de-agua-caliente-para-riego-de-cultivos-en-invernaderos/ (accessed 25 noviembre 2019).

Espinoza Pineda, F. 2012. Introducción a la bioquímica. Nicaragua.

Fallas, J., y D. Mata. 2011. UTILIZACIÓN DE CARBOHIDRATOS EN LA INDUSTRIA. Carbohidratos y temas Relac.: 1. http://carbohidratosytemasrelacionados.blogspot.com/2011/04/utilizacion-de-carbohidratos-en-la.html (accessed 28 noviembre 2019).

FCEN. Los medios de cultivo en microbiología. http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/SeminarioMedios.htm.

FINKEROS. 2015. Blanco azul belga. abc del finkero. http://abc.finkeros.com/blanco-azul-belga/ (accessed 25 noviembre 2019).

Gliessman, S. 2002. Agroecología: procesos ecológicos en agricultura sostenible (E. Rodríguez, editor). CATIE. Turrialba.

HIDROGELPLANTAS.COM. 2019. Hidrogel para Plantas. HIDROGELPLANTAS.COM. http://www.hidrogelplantas.com/hidrogel-para-plantas/ (accessed 28 noviembre 2019).

Instituto Tomás Pacual Sanz. 2010. Los hidratos de carbono. Vive Sano 3886: 1–4. http://www.institutotomaspascualsanz.com/descargas/publicaciones/vivesano/vivesano_13mayo10.pdf?pdf=vivesano-130510.

Jardinería Plantas y Flores. 2018. ¿Qué es y cómo usar el hidrogel para plantas? Jard. Plantas y Flores. https://jardineriaplantasyflores.com/que-es-como-usar-hidrogel-para-plantas/ (accessed 27 noviembre 2019).

Logón, J. 2017. Fundamentos de la calorimetría y su uso para la determinación del contenido energético de los alimentos. stem-español. https://steemit.com/stem-espanol/@joseleogon/fundamentos-de-la-calorimetria-y-su-uso-para-la-determinacion-del-contenido-energetico-de-los-alimentos (accessed 27 noviembre 2019).

Lucena, J.J. 2010. La Química y la Agricultura La Química y Agricultura. 2(3): 42. http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/32437/Documento_completo__.pdf?sequence=1.

Luis Espinoza Pineda, F., y M. de Lípidos. 2011. Metabolismo de Carbohidratos. Nicaragua.

Mathews, C; van Holde, K; Ahern, K. 2002. Bioenergética. Bioquímica. Pearson ed. España. p. 70

Mathews, C.K., y K.E.V.H. Ahern, Kevin G. 2002. BIOQUÍMICA 3era Edición.

Maya, M. 2013. IMPORTANCIA DE LA BIOQUÍMICA Y SU RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS. Univ. Técnica Machala: 1. http://bioqmayamaria.blogspot.com/2013/10/importancia-de-la-bioquimica-y-su_24.html (accessed 25 noviembre 2019).

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LA TEORÍA DEL TODO

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¿LA ECUACIÓN DE DIOS?

Neall Machado

Pontificia Universidad Católica del Ecuador-Carrera de Biología

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019/18/12

 

TEORÍA DE CUERDAS  DE LA FÍSICA QUÁNTICA

Desde el principio de la humanidad se buscó dar explicaciones a fenómenos naturales, la mayoría de estas explicaciones eran creadas en relación a la imaginación y el entorno de aquellos tiempos, conforme la ciencia y la filosofía surgieron se empezó a cambiar el “marco de visión” para dar explicaciones más coherentes y comprobables.

En la antigua Grecia, allá por el siglo cuarto antes de nuestra era, un filósofo llamado Demócrito se empezó a cuestionar, por qué el universo funcionaba como funcionaba y de que estaba hecho. Demócrito pensó que si se partía algo en dos y luego se volvía a cortar una de sus partes y así sucesivamente se debería llegar a un punto en donde se encontraría un objeto que fuera indivisible, llamó a este objeto hipotético átomo (no cortable) (Tonatiuh, 2018).

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En 1804 John Dalton descubrió que estas “esferas” indivisibles realmente existían, luego Niels Bohr expuso que estas no eran esferas indivisibles como tal, sino que más bien estaban formadas por partículas más pequeñas llamadas protones, neutrones y electrones y según el principio de exclusión de Pauli, su cantidad y forma determina si se trataran de átomos de distintos elementos, ya sean de un átomo de carbono o uno de oro. La pregunta que surge es ¿de qué están hechas estas partículas subatómicas? (Tonatiuh, 2018).

Según el modelo estándar, están hechas de otras partículas fundamentales con 3 familias de partículas subatómicas con 6 sabores, 3 colores por sabor (en realidad son números cuánticos denominados colores, evitando así la violación del principio de exclusión de Pauli antes mencionado, para que los cuarks “q” no sean iguales uno tiene un color y otro tendrá un color diferente), estos colores y sabores están descritos por una teoría formal, rigurosa y matemática, llamada la cromodinámica cuántica, que describe la fuerza nuclear fuerte y matemáticamente descrita por un grupo de simetría SU(3) (Javier, 2019).

 

La cromodinámica cuántica describe los colores de los quarks, por ejemplo, quarks rojos, azules y verdes con traslapes entre ellos pueden provocar otros colores, rojo y azul pueden formar magenta, rojo y verde amarillo, etc. El centro será de color blanco por un traslape entre los colores principales antes mencionados el verde, azul y rojo (Javier, 2019).

De esta forma la unión entre quarks “q” de colores rojos, verdes y azules formarán un protón, también existen anti quarks con anti colores (anti color rojo, anti color verde, anti color azul), que constituyen a un anti protón. Con estos números cuánticos se puede describir los diferentes estados de los hadrones, las combinaciones de estos quarks coloridos siempre tienen que ser blancas para que sus subpartículas puedan ser “visibles”, permitiendo crear una gran variedad de partículas del modelo estándar como landas, kaones, protones, neutrones, etc. (Javier, 2019).

Aunque el modelo estándar es consistente con los experimentos tiene muchos fallos y deja varias preguntas sin responder como, por ejemplo:

  •         No se sabe el porqué de que las fuerzas tengan ciertos parámetros arbitrarios denominados constantes (como los parámetros de Higgs, la masa de los quarks, las parejas de gauge y la constante cosmológica de la relatividad y más…) y no otros (José, 2016).
  •         O porque los neutrinos tienen masa, si hay partículas de la materia oscura, pero sobre todo el más complejo, el de donde sale la gravedad.

Es de este contexto donde surge la teoría de cuerdas, abriéndose así las puertas a una de las teorías más importantes del momento.

No hay una sola teoría de cuerdas, en realidad es un marco teórico con 5 teorías, cada una con “enfoques” diferentes. Las cinco realizaciones de las ideas se engloban en estos postulados, A, IIA, IIB, SO(32), 58X58. Estas teorías están conectadas por dualidades, esto quiere decir, que con ciertas transformaciones se puede convertir una teoría en la otra y viceversa, por lo que cada teoría de cuerdas habla de lo mismo, pero se comunican de maneras distintas, equivalente a nuestros sentidos que perciben el mismo mundo de una manera diferente, por lo que al igual que es más sencillo detectar sabores con la boca que con el olfato, a ciertos cálculos que son fáciles de obtener que una teoría pero más complicados con otras, estas dualidades siguen siendo estudiadas, pues pueden llevar a la teoría M (otra teoría de súper unificación) (José, 2016).

Física del siglo XXI que cayó en el siglo XX, así se describe a la teoría de cuerdas, el por qué tanto misterio y tantas menciones en adaptaciones cinematográficas y relatos de ciencia ficción a esta teoría, es por la complejidad que tiene, además, que lo que representa es invaluable, siendo uno de los más anhelados sueños de la física el poder explicar mediante una ecuación el comportamiento de los átomos y hasta la formación de las galaxias, en otras palabras, el poder entender el origen del cosmos mismo (José, 2016).

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Con el descubrimiento de la física cuántica surgieron nuevas preguntas, las partículas más pequeñas que el átomo perdían su comportamiento determinista de la mecánica clásica conforme más diminutas eran, hasta el punto de que la herramienta más utilizada para poder describir su comportamiento era el cálculo probabilístico, con por ejemplo el principio de indeterminación de Heisenberg ( que habla de que no se puede saber la posición y la trayectoria de una partícula al mismo tiempo, solo una a la vez). Mediante la mecánica cuántica se puede explicar tres de las cuatro fuerzas fundamentales del universo (Tonatiuh, 2018).

Dentro del átomo “operan” las fuerzas fundamentales de la naturaleza (en realidad no son fuerzas son más bien interacciones, haciendo justicia a las acciones puntuales transmitidas por agentes mediadores), como la fuerza fuerte que mantiene unidos protones y neutrones en el núcleo y la fuerza débil responsable de la radioactividad, produciendo la transformación de un protón más un electrón, en un neutrón y un anti electrón (este es el motivo por el cual en la física actual el concepto de fuerza fue reemplazado por interacciones mediante partículas portadoras), responsable de que ciertas partículas se conviertan en otras. Mediante la mecánica cuántica también se puede explicar la fuerza electromagnética, la cual tiene como su partícula de interacción a los fotones (Tonatiuh, 2018).

Por otro lado, la teoría de la relatividad (que en realidad no es una teoría como tal, debido a que ha sido comprobada en varias ocasiones como en el eclipse estudiado por Arthur Eddington, un famoso astrofísico, o actualmente por el primer hoyo negro observado), que explica el comportamiento de la gravedad, teniendo como partícula de interacción el gravitón.

Albert Einstein pasó el resto de su vida buscando una teoría que pudiera unificar las cuatro fuerzas, pero el resultado siempre “tendía” a infinito, siendo cálculos muy complejos con resultados incoherentes (Tonatiuh, 2018).

La teoría de cuerdas se puede entender con tres ingredientes esenciales: a) el primero será la cuerda, que en vibración formará las partículas conocidas, por lo que todos los componentes de la realidad estarán constituidos por un mismo objeto, las cuerdas también explican cómo las partículas interaccionan, en algunos modelos las partículas del modelo estándar serán representados con cuerdas abiertas a excepción del gravitón, que será una cuerda cerrada.

Dos cuerdas abiertas pueden combinarse y formar una cuerda más larga abierta, y este a su vez puede partirse por la mitad y formar otras dos cuerdas, así se explicaría cómo interaccionan las partículas que existen, por ejemplo, la interacción entre los fermiones (partículas con espín semientero), el cómo los electrones se repelen. Por otro lado, una cuerda abierta se puede plegarse y volverse una circular cerrada, esta sería la manera en que la materia emite los gravitones atreves de los campos gravitacionales (José, 2016).

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Estos filamentos serían tan diminutos que no se podrían detectar ni con los aceleradores de partículas de futuras décadas, pero se especula que puede haber rastros de su existencia en el universo primitivo. Cuando la energía era enorme para que pudieran manifestarse.

b) El segundo ingrediente serán las dimensiones extra; y,

c) el tercero son las branas, son donde están “ancladas” estas cuerdas, además son las que llenan todo el espacio, las distintas teorías de cuerdas predice la existencia de branas de diversas dimensiones, que incluso se pueden estirar por las dimensiones extra, además estas branas pueden intersecarse con otras branas dando así mayor libertad de “movimiento” a las cuerdas unidas a estas. En teoría una cuerda podría estar unida a dos branas intersecadas, esto le otorgaría nuevas propiedades a la cuerda, la idea es que todas las partículas del universo sean cuerdas ancladas a distintas branas, teniendo así diferentes características (José, 2016).

Tanto el espacio o como están compactificadas las cuerdas y la estructura de las branas, afectarán la vibración de las cuerdas, influyendo en el número de partículas, la fuerza de su interacción o inclusive en su masa, por lo que la compactificación determinará en parte las leyes de nuestro universo tal y como lo conocemos (José, 2016).

En la teoría de cuerdas básicamente se postula que las partículas subatómicas no son puntos adimensionales como se conciben en el modelo estándar, sino más bien son cuerdas unidimensionales con una media de la longitud de Planck (la distancia de mínima medida del universo, en otras palabras, el pixel de la realidad). En teoría estas cuerdas a bajas energías se pueden describir de manera efectiva con la teoría cuántica de campos (las partículas son excitaciones puntuales de campos), y se moverán y vibraran siguiendo diferentes frecuencias y patrones determinados por el espacio multidimensional en el que se mueven, la manera en la que vibran, determinará qué partículas son ya sean fotones, neutrinos tau, etc… (parecido al fenómeno de resonancia que ocurre cuando se hace vibrar una cuerda de guitarra, dando como resultado diferentes notas).

Pero, ¿qué es esto de espacio multidimensional?, al tener que ser matemáticamente estrictos, la teoría de cuerdas requiere que estas vibren en las dimensiones espaciotemporales. ¿ahora cuántas dimensiones existen?, usted me puede decir que tres, largo, ancho y alto y una cuarta dimensión temporal. Lo puede deducir al simplemente mirar en su entorno, puede medir y calcular estas longitudes con álgebra vectorial básico, pero hace mucho tiempo que la ciencia dejó de ser “coherente” o “lógica”, actualmente la ciencia se basa en los resultados de la praxis, por ejemplo, el bosón de Higgs o la partícula de Dios (responsable de la masa de toda la materia, por los campos de Higgs), que fue recientemente añadida al modelo estándar, fue encontrada a través del gran colisionador de partículas LHC ubicado en la organización europea para la investigación nuclear cerca de Ginebra, no fue detectado directamente, más bien se encontraron sus “huellas”, el cómo interactúa y afecta a otras subpartículas como los electrones, que se producen con regularidad en los súper colisionadores (Kaku, 2017).

Por lo que la teoría de cuerdas requiere de 10 dimensiones diferentes, la nueva pregunta es ¿dónde están entonces las otras seis dimensiones?, una de las explicaciones más aceptadas dice que estas dimensiones extra son microscópicas, incapaces de ser vistas con el microscopio más potente de tecnología actual, están de alguna forma enrolladas en la escala de Planck, a esto se le llama la compactificación, una analogía muy común para este término tiene que ver con las hojas de papel, si usted ve una hoja de papel a una distancia considerable la verá plana, pero conforme se acerque más y más notará sus relieves o incluso que está arraigada, se evidenciará su profundidad (Kaku, 2007).

Las cuerdas existen en un espacio multidimensional llamado espacio de Calabi-Yau, de ser reales estas diminutas dimensiones, se podría explicar la existencia de las partículas virtuales (partículas que aparecen con un tiempo de vida tan cortos, que desaparecen casi instantáneamente, ejemplo los electrones virtuales) sin que se sepan de dónde viene o a donde van (aunque en la actualidad se habla de que las partículas surgen de la excitación de un campo). Estas cuerdas están compuestas de energía, por lo que es consistente con la ecuación relativista al decir que la materia está hecha de energía, con la famosa ecuación:

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(esta es la ecuación completa)

Ciertas cuerdas cerradas serían los complicados gravitones (partículas de interacción de la gravedad) que no encajan con el modelo estándar.

Una curiosidad de la teoría de cuerdas es que, de ser cierta describe todas las leyes de nuestro universo pero también millones de otras leyes con sus constantes que no existen, permitiendo crear así el hiperespacio, existiendo no solo una sino millones de maneras de crear un universo con sus propias leyes (mejor conocido como landspace o multiversos), los físicos teóricos que la defienden afirman que son leyes y constantes de otros universos, pudiendo esto indicar que nuestro universo surgió de la colisión de otros universos o de la división de un universo en pares (Kaku, 2007).

Hasta la fecha no se ha comprobado que esta sea la teoría del todo, es más, existen teorías que tienen más probabilidad de ser la teoría definitiva, como la de las súper cuerdas, la teoría M o la de la súper gravedad de Kaluza Klein. La teoría de cuerdas es muy discutida entre los científicos, pero al fin y al cabo la naturaleza siempre tendrá la última palabra.

Y de ser esta la teoría definitiva, implicaría que se habría logrado descubrir la “firma” de Dios, que todo lo que existe es producto de cuerdas que vibran en diferentes frecuencias y tonos, cada objeto, cada materia, cada ser, sería una melodía, incluso el universo entero sería espectáculo de una inmensurable y compleja sinfonía (Tonatiuh, 2018).

Bibliografía:

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¿Cuáles fueron los cimientos del universo?

¿Cuáles fueron los cimientos del universo?

Neall Machado

Pontificia Universidad Católica del Ecuador-Carrera de Biología

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El Hidrógeno el elemento primigenio de la materia

“Hidrógeno, helio, litio y berilio, son los bloques del universo visible” Neil deGrasse Tyson.

El hidrógeno jugo un papel principal en uno de los mayores descubrimientos de la astrofísica del siglo XX. Cuando se averiguó que era uno de los elementos más abundantes del universo, solo seguido por el helio. Conformando casi el 90% de la materia bariónica (la materia que interacciona con las ondas electromagnéticas).

Pero este elemento en estado puro no es estable aquí en la Tierra ya que, al ponerse en contacto con el oxígeno, tiende a arder y produce agua, esta es la razón por la que en la tierra no hay hidrógeno puro y representa solo el 26%, ocupando el segundo puesto de los gases que conforman el aire. Por ser tan ligero sube a las capas de la atmósfera y escapa al espacio. También es el responsable de que el hielo flote haciendo que su densidad disminuya, por esta razón el agua es la única sustancia menos densa en estado sólido. Sin embargo, al hablar de una escala universal este gas se vuelve la materia más abundante del cosmos (Tyson, 2014)

La razón de su abundancia en nuestro universo tiene relación directa con los átomos de este elemento, que son los más sencillos de todo el cosmos; se componen de 1 electrón que órbita su corteza y 1 protón en su núcleo. Solo consta de tres isotopos naturales el protio (núcleo con 1 protón), el deuterio (núcleo con protón y neutrón) y el tritio (núcleo con 1 protón y 2 neutrones). Que este gas sea ligero es el motivo de que al inflar un globo con hidrógeno este flotara, debido a que el aire que es una mezcla heterogénea (conformado por oxígeno, nitrógeno etc.) será más “pesado”. En la tierra los elementos más comunes son el oxígeno, silicio, aluminio y el hierro, ocupando el hidrógeno el décimo puesto (Carl R, 2001)

Al mencionar los elementos más abundantes de nuestro cuerpo el oxígeno se encuentra en mayor cantidad, seguido del carbono y del hidrógeno en el tercer puesto, este elemento se encuentra presente en los tres grupos de macronutrientes (grasas, carbohidratos y proteínas). Desempeña grandes funciones como por ejemplo los famosos puentes de hidrógeno que contribuyen a la forma helicoidal que tiene el DNA, también ayuda a mantener un pH normal en los órganos. Según Albert Szent-Györggyi, la versatilidad del hidrógeno es lo que lo hace el combustible indispensable para la vida. A nivel industrial también es bastante utilizado a pesar de ser altamente inflamable, el hecho de que se bastante reactivo lo vuelve peligroso.

  • Abundante y peligroso

El caso de Hindenburg fue un accidente que ocurrió en Estados Unidos el 6 de mayo de 1937, en donde un dirigible alemán tipo zeppelín (dirigible aerostático o autopropulsado), se incendió en pleno intento de aterrizaje, con un costo de 35 muertes. La electricidad estática fue la responsable del incendio debido a que el exceso de carga resulta ser un riesgo potencial de fuego.

Las bombas H son otro ejemplo de lo volátil que es el hidrógeno y de cómo su uso puede ser mal utilizado. Su alto nivel de devastación se debe a las fuerzas internas del átomo más específicamente la fuerza nuclear fuerte (una de las cuatro fuerzas fundamentales que mantiene unido al átomo), teniendo el potencial de acabar con toda la vida sobre la Tierra. (Kaku, 2007)

  • ¿Cómo se descubrió el hidrógeno?

El inglés Henry Cavendish fue quien descubrió el hidrógeno, al darse cuenta que era un gas distinto y no un tipo de aire. Consiguió liberar este elemento del ácido sulfúrico al disolver el metal, más tarde confirmo que se volvería agua al calentarse. Posteriormente Antoine Lavoisier seria el que le pondría su respectivo nombre.

  • El hidrógeno en el universo y en el Big Bang

Su simpleza es la razón de que sea el primer elemento que se formó del big bang, junto con el helio, que empezó a condensarse en grandes nubes de gas dando lugar a las primeras estrellas, galaxia, etc. El resto de elementos químicos se encuentran en menor cantidad.

Cecilia Payne sería la primera persona en comprender que de la composición química del universo el 99% de los átomos eran de hidrógeno. Pese a esto solo ocupa el 73, 4% de la masa total del cosmos, debido a que sus átomos son también los más ligeros.

Un universo compuesto de las mismas cosas

  • ¿Cómo se sabe de qué está compuesto el universo?

Como la longitud de onda del sonido determina el tono que escuchamos, la longitud de onda de la luz determinara el color que vemos. Mediante espectroscopios que se conectan a telescopios ponentes de teodolito (instrumento de medición óptica que permite medir ángulos horizontales y verticales), se puede saber la descomposición química de la luz por las líneas de Fraunhofer, teniendo la capacidad de poder deducir de lo que están compuestos los astros sin importar que se encuentran a enormes distancias (Teyson, 2014)

Esto se da debido a las mismas propiedades que tiene un prisma separando los colores del haz de luz solar. A diferencia del espacio o el aire en donde las longitudes de onda viajan a la misma velocidad, al golpear un cristal en ángulo la luz se desacelera y cambia de dirección, por tal motivo en el prisma cada color se mueva a una velocidad distinta.

  • ¿Porque los objetos tienen colores?

El color es la forma en que los ojos pueden percibir cuan energética es la luz. Los seres vivos podemos percibir algunos colores de acuerdo a nuestras necesidades biológicas. Pero los humanos vamos más halla y lo relacionamos con las emociones que nos inspiran porque dentro de nuestro cuerpo algo reacciona ante una diferencia particular de la frecuencia y energía de las ondas de luz.

Las diferentes longitudes de la luz solar llegan desde nuestra estrella hasta la tierra, los objetos absorben colores y emiten longitudes de ondas opuestas. Las rosas por ejemplo absorben todas las longitudes de onda azules tanto de baja y de alta energía, pero sus pétalos reflejan las longitudes de onda rojas más largas y de energía más baja.

  • El principio de Exclusión de Pulí y el reino de la cuántica

En el átomo los electrones pueden saltar de un nivel energético y reaparecer en otro, sin embargo, no pueden escoger cualquier órbita que quieran, están restringidos a órbitas con solo ciertas energías. El tamaño de las órbitas de estos fermiones (partículas de espín semi entero) es estrictamente diferente y estará limitada para los átomos de cada uno de los elementos químicos. Este es el principio de exclusión de Pauli (no puede haber ala vez dos electrones en el mismo lugar y con el mismo estado cuántico) y la razón de que los elementos sean diferentes. La química de todas las cosas está determinada por las órbitas de sus electrones sostenida por la fuerza eléctrica (Santaolalla, 2018).

El electrón de un átomo de hidrógeno ondulara alrededor de su núcleo central, dando saltos cuánticos de una órbita a la otra, mientras mas grande es la órbita más carga tendrá la partícula, el electrón deberá tener energía para saltar a una órbita más grande, y la debe perder para volver a bajar. Cada uno de los saltos a un nivel de energía superior es provocado por un átomo que absorbe luz, en cambio el que se den saltos a órbitas inferiores sigue siendo un misterio, pero da como resultado una onda de luz, que coincide con la diferencia de energía entre los orbitales.

  • El espectro de Fraunhofer y las “huellas dactilares” de cada elemento

El hecho de ver el espectro de luz visible magnificado por un telescopio, permite observar como el electrón ondula dentro del átomo, cuando el electrón cae a un orbital más bajo, la onda de luz que emite se separa, la mayoría de esta no se visualizara, por esta razón se formara una brecha negra en el espectro luz. Estas rectas oscuras serán sombras proyectadas por los átomos de hidrógeno en la atmósfera solar, “átomos de distintos elementos proyectarán sombras diferentes” Neil deGrasse Tyson.

 

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Hidrógeno y la astrofísica del siglo XX

Cuando se observa una estrella con un espectroscopio, se ven las líneas oscuras que nos permiten saber todos los elementos que tiene en su atmosfera, las medidas de las propiedades de luz que nos da ya sea terrestre o de un objeto distante nos permite saber de qué está hecho. “Las líneas de Fraunhofer son las firmas atómicas de los elementos a gran escala a lo largo del cosmos” Neil deGrasse Tyson.

Mediante estas líneas espectrales se confirmó que toda la materia barionica está conformada de los mismos elementos, los planetas, galaxias estrella, agujeros negros, usted y yo, la vida misma, estamos hechos del mismo material estelar, “somos polvo de estrellas” Carl Sagan. También nos permitió conocer su distancia con respecto a la nuestra, y por lo tanto que el universo se está expandiendo además del descubrimiento de una nueva materia oscura que no se puede ver.

Bibliografía

  • Kaku, M. (2007). Hiperespacio. Barcelona: Critica.
  • Hydrogen. (s.f.). Recuperado el 14 de octubre de 2019 de: Scienceclarified.com
  • La importancia del hidrogeno.Importancia.org.14/10/2019.https://www.importancia.org/hidrogeno.php
  • Steven H, Livia H. (Productors). (2014). Cosmos a spacetime odysses. [serie de televisión]. 20th Televisio, EU.: Twentieth Century Fox, National Geohgraphic
  • Sherwood C. (13 de junio de 2017). How is hydrogen used in the body? En: livestrong.com
  • Carl R. (2001). Abundancia de elementos en la corteza terrestre. En: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Tables/elabund.html
  • Javier S. [Date un Vlog]. (2018, septiembre 26). Una de las propiedades más locas de la cuántica. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=vKCZPcqLr7w&t=328s

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Walter Reed y el terror del vómito negro EDITORIAL SEPTIEMBRE 2019.

Walter Reed y el terror del vómito negro

EDITORIAL SEPTIEMBRE 2019.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     Cuando hablamos de la fiebre amarilla, hablamos de una enfermedad capaz de diezmar ejércitos completos. La primera epidemia confirmada y registrada en América se originó en Barbados (Centro América) en 1647 [1], desde entonces la enfermedad se fue convirtiendo en una verdadera pesadilla, no solo para los centroamericanos, si no también poblaciones del resto de América y África, especialmente en zonas tropicales. Sus consecuencias, de forma particular entre Estados Unidos, el Caribe y Europa trascendió al plano geopolítico, fue sin duda un factor que influenció el proceso independentista cubano, conflicto bélico que enfrento a España y Estados Unidos en 1898, concluyendo con la independencia de la mayor isla caribeña.

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En este contexto, la fiebre amarilla significó un gran problema para ambos bandos y descubrir sus causas se volvió prioritario. Esta necesidad pone en el tablero de guerra al Mayor Walter Reed, un ilustre médico militar norteamericano, quien como bacteriólogo resolvió el dilema del “vomito negro” como era llamada en ese entonces la enfermedad. En el presente editorial, Mi Septiembre Rojo rinde homenaje al referido personaje en su natalicio número 168, mismo que se conmemora este 13 de septiembre, pretendiendo principalmente difundir la impresionante y hasta heroica historia que protagonizó el campamento del Dr. Walter Reed, pionero de la bacteriología norteamericana. Cuando hablamos de la fiebre amarilla, hablamos de una enfermedad capaz de diezmar ejércitos completos. La primera epidemia confirmada y registrada en América se originó en Barbados (Centro América) en 1647 [1], desde entonces la enfermedad se fue convirtiendo en una verdadera pesadilla, no solo para los centroamericanos, si no también poblaciones del resto de América y África, especialmente en zonas tropicales. Sus consecuencias, de forma particular entre Estados Unidos, el Caribe y Europa trascendió al plano geopolítico, fue sin duda un factor que influenció el proceso independentista cubano, conflicto bélico que enfrento a España y Estados Unidos en 1898, concluyendo con la independencia de la mayor isla caribeña.

 

Los primeros pasos del prodigio

 

     Walter Reed, nació en Belroi – Condado de Gloucester (Estado de Virginia), un 13 de septiembre de 1851. Sus padres fueron Lemuel Sutton Reed y Pharaba White, su padre se desempeñó como “ministro” metodista, corriente cristiana de orígenes británicos, sin embargo, como menciona Bean WB, [2] su infancia fue humilde; él y sus cuatro hermanos fueron enviados a la Universidad de Virginia, Walter era el menor y el que buscara terminar sus estudios lo antes posible para preservar las finanzas familiares, característica propia de un hombre noble y austero, termina siendo el graduado más joven de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia, egresando a los 17 años y recibiendo finalmente su título de médico a los 18 años de edad [3], mérito singular de un estudiante prodigio.

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Universidad de Virginia

Su formación continuó en el Instituto Médico del Hospital de Bellevue, primer hospital civil del Nueva York y el más antiguo de los Estados Unidos. La jurisdicción del Instituto estaba regida por la Universidad de Nueva York [4]. Donde obtuviera dos cosas: en primer lugar, su segundo doctorado en 1870 y segundo, una total decepción por la medicina civil [3] algunos de los autores mencionan que esta etapa de la vida de Walter fue crucial porque la U. de New York desafió sus capacidades que debían distribuirse entre lo académico y sus responsabilidades clínicas. en 1873 fue designado como Inspector de Sanitario de la Junta de Salud de Brooklyn, se mantuvo hasta 1875 como miembro del Consejo de Salud de Nueva York y un año más tarde contrae nupcias con Emilie Lawrence con quien tiene dos hijos, su primer hijo llamado Lorenzo y su segunda una niña, es importante mencionar que el gran corazón de Reed hace que su esposa acepte adoptar a una niña india que encontró en uno de sus campamentos fronterizos.

 

Su servicio en el Ejército Norteamericano

 

     A los 24 años aprueba el examen de ingreso del Cuerpo Médico del Ejercito de los Estados Unidos siendo uno de los 30 aprobados de 500 aspirantes y muy seguramente el desapego producido por la desarticulación de su familia facilito su adaptación al mundo militar. Su decisión se enmarcó probablemente motivada por la estabilidad económica que el ejército le podría proporcionar y a su vez las relativas oportunidades profesionales; efectivamente en 1875 posteriormente a su ingreso se desempeño por 14 años como cirujano en la frontera estadounidense [3]. Su trabajo inicialmente se centró en el tratamiento de heridos sean estos minadores, soldados o indios nativos y al contrario de lo que pensaba su salario era bajísimo; gran parte de su trabajo fue “ad honorem” al servicio de la salud. Con el tiempo, su anhelo por formar parte de la “Revolución científica” de la época fue creciendo hasta que en 1893 cuando regresa a la academia para fortalecer sus conocimientos científicos.

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La bacteriología, su verdadera vocación.

 

     Como se mencionó, en 1893, Reed decide regresar a la academia, después de ser animado por su amigo el cirujano general Hyde Baxter en 1890. Después de terminar con éxito en uno sus últimos viajes el curso avanzado en patología y bacteriología del emblemático Laboratorio de Patología del Hospital Universitario John Hopkins. Desde entonces se desempeñó como auditor y catedrático de los mismos cursos que ofrecía la mencionada universidad [3]. Allí aprendió los principios fundamentales del método científico haciendo contactos importantes en el tiempo que comprendió su entrenamiento. A la par ejerció como catedrático de Bacteriología y Microscopia Clínica de la recién inaugurada (1893) Escuela Médica del Ejército de la Universidad George Washington donde en los próximos siete años, realizó importantes investigaciones independientes en etiología, control y transmisión de enfermedades [5], como el estudio sobre el bacilo del cólera porcino y manifestaciones hepáticas microscópicas producidas por la fiebre tifoidea.

Un dato muy interesante es que fue designado como responsable del Museo Médico del ejercito que más tarde sería el famoso NMHM, “Museo Nacional de Salud y Medicina”. Una de las primeras investigaciones que allí realizo Reed fue la investigación y examinación de una epidemia de fiebre tifoidea transmitida en el agua, heces y fómites entre los miembros de las tropas norteamericanas, sus resultados fueron trascendentales para la prevención a cardo del Departamento de Guerra de los Estados Unidos, este importante hecho lo catapulta a la investigación más importante de su vida, la fiebre amarilla en Cuba.

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Entorno a la fiebre tifoidea

 

     En primer a instancia, la investigación que apertura sus habilidades como microbiólogo, como ya se ha dicho fueron los estudios que realizó sobre la fiebre tifoidea, esta investigación se lleva a cabo durante la Guerra Hispanoamericana, entre abril a agosto de 1898. La Fiebre Tifoidea se esparció entre las tropas con un aproximado de 1.500 muertes de 20.738 casos reportados de un total de 272.000 soldados estadounidenses [3]. La reciente fama de Reed por sus investigaciones lo convierten en presidente de la Junta Médica bajo órdenes del General George Sternberg, mismo quien lo recomendó inicialmente. Dicha Junta estaba conformada por afamados epidemiólogos quienes con Reed recopilaron información necesaria para dar con el origen de la enfermedad. Entre los métodos que emplearon fue el frotis sanguíneo y diversas pruebas serológicas para determinar la presencia o ausencia de la enfermedad entre los soldados.

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Mediante análisis muy cuidadosos se fue trazando la ruta de la enfermedad, donde Reed empieza a sospechar de la calidad del agua y la establece como fuente de contagio. Sus colegas lo corroboraron aduciendo que era el medio perfecto para que insectos, especialmente moscas que hayan tenido contacto con orina o heces de los enfermos propagando de esta manera la enfermedad. Posteriormente se demostró que estos anfitriones eran portadores del “bacilo de la Tifoidea”, bacteria que tradicionalmente ha sido llamada como “bacilo de Eberth” (Salmonella entérica).

Reed advirtió que los portadores de la enfermedad arrojaban un aproximado de mil millones de bacilos en las heces sin manifestar la enfermedad, mecanismo conocido para la difteria en esa época. De esta manera Reed con sus observaciones cambia el enfoque sanitario de la milicia promulgando mejoras en el manejo de aguas residuales principalmente [3] y en consecuencia la disminución de contagiados entre las filas militares, lastimosamente jamás se le reconoció adecuadamente por su aporte entorno a esta enfermedad.

 

El espantoso “Vomito negro”, la investigación que lo hizo trascender

 

     El siglo se aproximaba a su fin y la reputación de Reed con la tifoidea entre los médicos militares crecía. Es así como en 1900 Walter Reed es nombrado Jefe de la Comisión para el estudio de la fiebre amarilla. Todo el Caribe estaba infectado de fiebre amarilla, y parecía ser un tema que se le salía de las manos a los organismos sanitarios norteamericanos, el momento no era oportuno para una epidemia, Estados Unidos y España vivían el momento más álgido de sus tensiones políticas por la guerra y las bajas por la enfermedad eran elevadas.

Antes de la llegada de Reed y por los mismos antecedentes de la fiebre tifoidea se saneó hasta el último rincón de los campamentos y a juicio de Paul De Kruif, eminencia en bacteriología, “no quedó piedra sin remover”, pero las bajas no cesaron y el miedo se empezó a esparcir entre los altos oficiales del ejército, dado que altos mandos empezaron a perecer como el General Lonard Wood, se hizo evidente que el asunto iba más allá de la sanidad. Los altos mandos militares comunicaron el estado de las cosas en San Cristóbal de la Habana, la enfermedad mataba más soldados que las mismas balas de los españoles [6].

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En este contexto, el 25 de junio de 1900, llega a La Habana, ya en grado de comandante el Dr. Walter Reed a la localidad de Quemados y bajo la orden expresa de “prestar especial atención a los asuntos relacionados con la etiología (causa) y prevención de la fiebre amarilla”. Los médicos militares James Carrol, Jesse Lazear y Aristides Agramonte (cubano) fueron designados en la misión de Reed y desempeñaron un papel crucial en la investigación. El panorama inicial de Reed en el Hospital de Las Animas notó un número excesivo de jóvenes soldados aquejados por el “vomito negro”.

La comisión formada por estos cuatro científicos empezó con sus estudios, se realizaron tomas de muestras de sangre, infinitos frotis, cultivos, pruebas y autopsias que eran la especialidad de Agramonte, escogido por ya haber sobrevivido a la enfermedad y por tanto inmune, y no arrojaron NINGUN RESULTADO. Técnicamente en un inicio la comisión presidida por Reed había sido un fracaso. ¿pero qué es el fracaso para la ciencia, si no una oportunidad para acercarse a la verdad?, el fracaso del que hablamos se centra en que no se encontró ninguna bacteria ni si quiera en los casos más graves como Reed esperaba en los 18 casos iniciales que abordó, cuatro de ellos fallecieron [6].

La inexistencia de un “bacilo” propio de la fiebre amarilla como ingenuamente Reed esperaba por las hipótesis de su superior el General George M. Sternberg existiera un bacilo como en la fiebre tifoidea, esto hizo que considerara otros factores o más bien dicho otras opiniones. Sus oídos se enfocaron en la hipótesis establecida por el Dr. Carlos Finlay, ilustre médico cubano miembro de la Academia de Ciencias de la Habana en 1872, quien documentara y planteara que “el mosquito “culex” como se llamaría en un inicio, luego Stegomyia fasciata, actualmente Aedes aegypti, debe ser considerado hipotéticamente como agente de transmisión de la fiebre amarilla [7]” este sabio científico fue ignorado por mucho tiempo pese a tener toda la razón, en realidad es quien debería poseer gran parte del crédito que se le atribuyó a Reed, de hecho quien le entregase los mosquitos para que Reed pueda conseguir la experimentación científica fue el mismísimo Carlos Finlay.

 

A propósito de Carlos Finlay, puedes encontrar más información en nuestro especial: Precursores de la Medicina Latinoamericana (Parte V. CARLOS FINLAY)

 

De ser cierto, Reed esperaba que la enfermedad se expresara al cabo de 2 o 3 semanas como es en el caso de la malaria, es importante decir que estaba muy bien informado de los trabajos que llevaba a cabo en torno a esta enfermedad el Dr. Henry Rose. Pese a estas evidencias el General George M. Sternberg lo convenció de abandonar la idea del mosquito y centrarse en el bacilo, basándose en las investigaciones de Sanarelli quien en 1897 afirmaba haber aislado al bacilo Bacillus icteroides. Reed no estando del todo convencido y con más dudas que respuestas consideró que el mal no era de orígenes bacterianos, fundamentándose en que la enfermedad persistió pese a que toda La Habana fue saneada [3]. Pese a ello y por ser un científico muy metódico no descarto al Bacillus icteriodes y lo único que descubrieron es que se trataba del bacilo del cólera, mismo que tenía sus orígenes en África y que se atribuyó su llegada al tráfico de esclavos que aún se practicaba en la región, posible característica en común con la fiebre amarilla.

De esta manera Reed retomó la investigación con el mosquito, y comenzó a realizar experimentación con el famoso “Culex fasciatus”, durante el estudio el Dr. Jesse Lazear contrae la enfermedad (fiebre amarilla) y lastimosamente muere. Reed, profundamente afectado por la muerte de su compañero comienza a sentirse incapaz de resolver el dilema de la fiebre amarilla y ante la premisa de que la enfermedad no atacaba a los animales, irremediablemente la experimentación debía llevarse a cabo con humanos, Reed no estaba dispuesto a sacrificar mas compañeros y empezó a preguntarse ¿cómo es que las enfermeras no contraían la enfermedad? Y una de sus respuestas más importantes: Lazear murió a las 2 semanas de la picadura; ¡FINLAY TENIA RAZÓN!, Walter Reed estaba a punto de resolver el dilema [6].

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La motivación vino de la actitud valerosa del Dr. James Carroll, quien se ofreció voluntariamente para llevar a cabo la experimentación ¿Dónde esta el reconocimiento para este hombre? Carroll que con cinco hijos y 46 años hizo que el mosquito más peligroso de la colección, quien ya había mandado al cementerio a un par y tenía al menos a cuatro en estado grave lo picara un 27 de agosto de 1901 hasta hincharse con su sangre; aquella misma noche ya tenía los ojos hinchados y sangrantes, por varios días se debatió entre la vida y la muerte; en una de las cartas que dirige a Reed, quien estaba rindiendo cuentas en Washington de sus experimentos en Cuba, le dice orgulloso: “comandante fui el primer caso de fiebre amarilla producida por la picadura experimental de un mosquito” Carroll sobrevivió y eso motivó a que los voluntarios se animaran a participar en el procedimiento de Reed, entre ellos William Dean bautizado como “XY” en los experimentos también sobreviviera.

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Reed convenio a sus superiores y solicitó al General Wood 10.000 dólares para la creación del “Campamento Lazear” bautizado así en honor a su entrañable compañero. El campamento cumpliría un importante rol de laboratorio de “campo” para el análisis de resultados de los diseños experimentales que Reed planeaba realizar [3]. El campamento se estableció el 20 de noviembre de 1900, consistió en siete pabellones de hospital de campaña separados entre sí cuya área estrictamente debía funcionar para zona de cuarentena.

Las ofertas empezaron, y se ofreció como recompensa 100$ a cada voluntario y 100$ adicionales si contrajeran la enfermedad, es importante mencionar que la moneda norteamericana en ese momento se encontraba muy bien avaluada y esa cantidad era bastante significativa. Once sujetos fueron infectados con éxito y se controló todos sus signos vitales tres veces al día, estos once infectados presentaron los síntomas a los 12 días de la picadura, increíblemente no hubieron bajas en esta primera etapa, no obstante, no podía decirse que esta experimentación era de tinte confirmatorio por lo que fue necesario siete voluntarios más, divididos en tres grupos, cada grupo fue encerrado por 20 días con ropa de cama de pacientes con la enfermedad, Tara Irland en su artículo “Walter Reed, MD. [3] menciona que los participantes dormían con pijamas empapadas de vómito negro y excremento de los pacientes víctimas de fiebre amarilla, se utilizaron sábanas y cobijas de los pacientes del Hospital de Las Animas, y finalmente ninguno de los voluntarios se infectó los que permitió afirmar que la causa de la enfermedad era transmitida por los mosquitos. En 1901 se demostró que la enfermedad era transmitida por la picadura del mosquito Aedes aegypti, y la confiabilidad de los resultados de Reed se sustentaban incluso en la acción valerosa de Carroll quién confiaba totalmente en las capacidades e hipótesis de su amigo y jefe el comandante Reed.

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Los tres testimonios que corroboraron a Carroll fueron los de Warren Gladsden Jernegan y Levi E. Folk (voluntarios) que fueron recompensados generosamente con trescientos dólares cada uno, lo que en aquellos tiempos era una suma respetable de dinero [6]. El dato final que cerro las conclusiones de Reed fue el de John J. Moran un pequeño “detractor” o más bien escéptico del trabajo del Dr. Reed, sufrió siete picaduras después de un descuido con los mosquitos, no solo que enfermó si no que todo escepticismo desapareció y al parecer Walter Reed y su equipo habían determinado la causa de la enfermedad más espantosa de esa etapa de la historia Norteamérica; la conclusión: “El factor esencial para que un edificio este infectado de la fiebre amarilla es la presencia en el mismo de mosquitos que hayan picado previamente a un individuo infectado”.  Posterior a la publicación no hubo rincón de La Habana que no fuera fumigado, la enfermedad había cobrado varias vidas de soldados españoles mismos que perdieron la guerra en parte, por no poder combatir la enfermedad.

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Años más tarde se determinó que otra causa de transmisión es una transfusión sanguínea procedente de un paciente durante los tres primeros días de contagio.

 

Adiós a un grande

 

Desgraciadamente para la humanidad, Walter Reed muere tan solo un año y medio después de su descubrimiento, el 22 de noviembre de 1902 tras ser internado con grandes molestias en el abdomen, su apéndice se había reventado produciéndole una horrible peritonitis a los 51 años. Sus restos yacen en el cementerio de Arlington y afortunadamente vivió lo suficiente para ver a Kean y Gorgas ratificarle las causas de la enfermedad. Harvard y la Universidad de Michigan no hicieron esperar sus reconocimientos e incluso el Centro Médico Walter Reed de Washington es llamado así en su honor [3].

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No existe tratamiento conocido para la fiebre amarilla. En 1937, el médico sudafricano Max Theiler desarrolló una vacuna que confiere inmunidad ante la enfermedad. En la actualidad, sigue siendo necesaria la vacunación para todas las personas que viajan a zonas endémicas en esta enfermedad y otras partes del mundo [5].

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Trabajos citados

[1] J. R. McNeill, «Yellow Jack and Geopolitics: Environment, Epidemics and the Sruggles for Empire in the American Tropics, 1650-1825,» OAH Magazine of History, vol. 3, nº 11, p. 18, 2004.
[2] W. Bean, «Resumen,» de Walter Reed: una biografía, Charlottesville, Virginia, University Press of Virginia. ISBN: 0813909139, 1982, pp. xiv-190.
[3] T. E. Irland, «Giants in the field of microbiology. WALTER REED, MD,» Primary Care Update for OB/GYNS, vol. 10, nº Issue 5, pp. 231-234, september-october 2003.
[4] M. Crosby Caldwell, de The American Plague, Nueva York, Berkley Books, 2006, p. 134.
[5] Company Malonda, Alicia, «Microbiologos Ilustres,» Facultad de Enfermería, Universidad Católica de Valencia, 17 12 2007. [En línea]. Available: http://microilustres.blogspot.com/2007/12/reed-walter-1851-1902.html. [Último acceso: 11 09 2019].
[6] P. De Kruif, «Capítulo 11. Walter Reed. En interés de la ciencia y por la humanidad,» Libros Maravillosos, 2001. [En línea]. Available: http://www.librosmaravillosos.com/cazadoresdemicrobios/index.html#capitulo11. [Último acceso: 13 09 2019].
[7] P. Naranjo, «CARLOS FINLAY,» de Precursores de la Medicina Latinoamericana, Quito, Editorial Universitaria, 1978, pp. 128-129.

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¡FELIZ CUMPLEAÑOS WALTER REED!

Hans A. Krebs el exiliado que resolvió el rompecabezas de la biología molecular. EDITORIAL AGOSTO 2019.

Hans A. Krebs el exiliado que resolvió el rompecabezas de la biología molecular.

EDITORIAL AGOSTO 2019.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     En los últimos años Amazon ha sido sin duda el rey de las operaciones de logística en ventas a nivel mundial, sus bodegas superan los 700 Madison Square Gardens, y aunque compararlo con una célula parecería algo trillado, resulta asombroso que una unidad viviente microscópica supere la asombrosa capacidad de venta de Amazon, que en el último Cyber-monday excedió las 300 órdenes por segundo, para entender esta analogía usemos un ejemplo, resulta que la “vida útil” de una célula intestinal es de tres a cinco días, con una velocidad de renovación de no menos de un millón de células por minuto, de forma casi literal, ¡usted estrena intestino cada cuatro días! Y es que tenemos tanto que aprender de la capacidad de organización de nuestras células que empresas como Google y Amazon parecen lentas alado de un sistema biológico complejo llamado ser vivo.

 

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Un organismo vivo es toda una “máquina” con operaciones diversas y procesos sofisticados de funcionamiento. Poco a poco entorno a la bioquímica de las células se descubrió que internamente son un verdadero rompecabezas, que genios como los Cori, Lipmann, Warburg, Knoops, Kornberg y Krebs (entre otros) han logrado ir juntando sus piezas para comprender el funcionamiento de esta importante unidad de vida. Con respecto a este último, este 25 de agosto se conmemora su natalicio número 119, por esta razón y considerando la importancia de sus aportes para humanidad el equipo editorial de Mi Septiembre Rojo le dedica este especial al Dr. Hans Adolf Krebs, el bioquímico anglo-alemán que trazó el mapa metabólico de las células de un organismo revolucionando toda la biología molecular y la medicina.

 

A propósito de Gerty Cori, les dejo este artículo recomendado acerca de las primeras 5 MUJERES EN GANAR UN NOBEL PARA LA CIENCIA. Gerty Cori es la TERCERA.

https://miseptiembrerojo.wordpress.com/2019/03/18/las-cinco-primeras-de-la-ciencia-y-el-nobel-editorial-especial-marzo-2019/

Volviendo a la analogía anterior Amazon según Valenzuela[1], ha reportado que 19.5 millones de personas compran diariamente en la plataforma virtual, curiosamente son más de la población que tiene Ecuador, Chile u Holanda, sin embargo, aunque no se tiene un estimado exacto de células totales que posee un ser humano se sabe que pueden ir en un rango impreciso de millones a billones; lo cierto es que todas trabajan al simultáneo, se reproducen, nutren, respiran y ordenan de forma precisa para mantenernos con vida.

La Dra. Xóchitl Pérez Martínez, investigadora del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM [2], sostiene que al hablar del Dr. Hans Krebs, hablamos de un “héroe de la ciencia”, por identificar las vías metabólicas que en definitiva son el mapa de funcionamiento del organismo, dicho mapa se sustenta en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos más conocido como “Ciclo de Krebs”, dicho ciclo explica una serie de reacciones químicas que la célula en su interior realiza para la obtención de la energía química en forma de ATP (adenosín trifosfato), energía que las células necesitan para cumplir con sus funciones y en consecuencia mantenernos vivos, este proceso se lleva a cabo en la mitocondria y se conoce como respiración celular.

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Hans Adolf Krebs es considerado británico, sin embargo, su ascendencia es judía por ambas partes [3]. Su nacimiento se produjo un 25 de agosto de 1900 en la localidad de Hildesheim-Alemania, sus padres se mantuvieron alejados de la práctica del judaísmo y tal vez su primer acercamiento con la ciencia provenga de su padre, Georg Krebs, médico especializado en otorrinolaringología que modestia aparte era un botánico por vocación y tiempos libres [4].

Krebs, apasionado por la biología es uno de los científicos más curiosos del siglo XX, cursó estudios en cinco universidades: la de Göttingen, Friburgo (Freiburg), Múnich, Hamburgo, y Berlín; titulado en 1923 como médico [4], Su primer artículo científico lo realizó en la Universidad de Freiburg en torno a metabolismo animal; en lo posterior realizó practicas en diferentes hospitales en la Alemania pre-nazi. En 1926, en el Instituto Kaiser Wilhelm inicia su interés investigativo en mecanismos de oxidación de los carbohidratos a nivel intramolecular [5]; un año antes (1925) en calidad de ayudante de investigación del Bioquímico alemán Otto Warburg, mismo que en 1931 fuera galardonado como premio Nobel de Fisiología y Medicina, tuvo la oportunidad de conocer y perfeccionar la técnica de reacciones metabólicas y técnicas manométricas a células vivas procedentes de cortes histológicos que normalmente eran extraídos de algunos animales como el pectoral de las palomas, se mantuvo en Berlín junto al Dr. Warburg hasta 1932 cuando los primeros estallidos de la guerra se veían venir, en ese año Krebs junto al bioquímico Kurt Henseleit demostraron que, en el hígado de la mayoría de los animales, los aminoácidos liberan nitrógeno para formar urea en un proceso llamado ciclo de la ornitina (ciclo de la urea), la importancia de este descubrimiento radica en que esa vía posibilita la desintoxicación celular ya que elimina toda toxina producida en el metabolismo, hecho que lo vuelve  muy apreciado por otros investigadores.

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La tensión de la guerra empezó a sentirse en 1933 y en medio de una realidad sociopolítica complicada dado el auge del nazismo, Krebs migra en calidad de exilio a Inglaterra después de haber sido expulsado de la Universidad de Freiburg como consecuencia de las leyes antisemitas promulgadas por el gobierno nazi, donde se prohibía a las personas de ascendencia judía formar parte del personal de universidades y centros de investigación. Entorno a su proceso migratorio se puede decir que no fue fácil, en primera instancia Gran Bretaña crea la Academic Assistance Council, que tenía por objetivo ayudar a los científicos alemanes con ascendencia judía tanto a nivel económico como académico para permitirles rehacer sus vidas en la Gran Bretaña. La verdadera razón para ser acogido en Inglaterra estaba en la reputación que se había ganado con sus investigaciones, en tal virtud Sir Frederick Gowland Hopkins (Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1929 y presidente en ese tiempo de la Royal Society británica) permiten que Krebs viaje sustentado en la beca otorgada por la Rockefeller Fundation [4]. El dato curioso es que no se le permitía viajar con muchas pertenencias y aun así viaja con dieciséis baúles cargados de equipo e instrumental científico.

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Sir Hans Krebs – Billy Knight

Se instala en la ciudad de Sheffield en cuya universidad, realiza la mayor parte de sus investigaciones [3] tras aceptar en 1935 una plaza como Profesor adscrito del Departamento de Farmacología de la Universidad de Sheffield, los estudios realizados entre 1935 y 1937 lo llevan a descubrir las propiedades catalizadoras del citrato apoyándose en las investigaciones de Martius y Knoop (importantes bioquímicos ingleses contemporáneos) y finalmente quien complementara sus estudios fue Fritz Albert Lipmann quien dedicó sus estudios a la comprensión de la coenzima A [5]. Sus descubrimientos son la continuación del trabajo de los esposos Carl y Gerty Cori, quienes determinaron la fragmentación del glucógeno para la generación del ácido láctico (precisamente en el músculo pectoral de la paloma) Krebs se lleva el merito de haber unificado todas estas series de reacciones en un solo esquema, su ciclo da cuenta de la formación de la reserva de energía química de la célula a partir del ácido láctico procedente del catabolismo glucídico y lipídico.

Los estudios entornos a los mecanismos de respiración celular los realizó con el estudiante William A. Johnson y se baso especialmente en los trabajos previos del Nobel Albert Szent- Györyi (1937), en su investigación da con el descubrimiento de una cascada de reacciones en las que las células consumen oxígeno para producir energía en el proceso de degradación de la glucosa. Estas reacciones comprenden la transformación de las grasas, proteínas y carbohidratos en la energía que usan las células para completar todas sus funciones vitales. A este ciclo que lleva su nombre se lo considera fundamental para la vida y se lleva a cabo en todas las células aerobias, las reacciones tienen lugar en las centrales mitocondriales de las células eucariotas y en el citosol de las procariotas [4].

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La primera molécula que se forma en el ciclo es el ácido cítrico por esta razón es que Krebs lo denominó ciclo del ácido cítrico. Este descubrimiento resulto en un impacto enorme entre toda la comunidad científica puesto que contribuyen de forma sustancial al entendimiento del funcionamiento de células eucariotas y procariotas. Por ejemplo, a nivel farmacéutico y toxicológico este proceso permite predecir el comportamiento de las bacterias aerobias y anaerobias en procesos que involucran fermentación como es el caso de las levaduras, importantes en la ciencia de los alimentos, así como como aquellas de carácter patógeno para lo que es necesario realizar pruebas bioquímicas y antibiogramas para el desarrollo de antibióticos o planes de tratamiento.

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Por este descubrimiento Krebs recibe el premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1953, premio compartido con el judío-alemán Fritz A. Lipmann quien también huyera por persecución nazi instalándose en Estados Unidos donde descubriera el Acetil coenzima A, la molécula básica para el inicio del ciclo de Krebs. En la etapa posterior a la premiación, Krebs se desenvuelve como investigador adscrito de la Universidad de Oxford entre 1954 y 1967; en 1957 descubrió ciertas variantes anabólicas en su propio ciclo entorno a bacterias, protistas y hongos, donde descubrió el proceso de obtención de glucosa a partir de ácidos grasos, factor crucial para las agro ciencias debido a permite comprender el desarrollo vegetal a partir de la semilla, en ese mismo año se jubila formalmente sin dejar de lado sus investigaciones, en 1958 es reconocido por la corona como “Caballero” y en 1961 recibe la condecoración Copley de la Royal Society de Londres [5]. Durante la década de los 60`s estudió todo en cuanto a las deficiencias vitamínicas, desde su laboratorio en el Departamento de Medicina Clínica de Hospital Radcliffe (Radcliffe Infirmary) en Oxford, produjo más de 100 artículos científicos luego de su “retiro”, tristemente dos días después de dejar su amado laboratorio un 22 de noviembre de 1981 el Dr. Hans Krebs muere en Oxford.

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Como era de esperarse de la familia de un noble científico, en junio de 2015 la familia Krebs subastó la medalla y diploma del Premio Nobel concedido a Hans Krebs en 1953 para la creación del Fondo Sir Hans Krebs (The Sir Hans Krebs Trust) para el apoyo a científicos refugiados y la formación de jóvenes científicos en el área de las ciencias biomédicas [4], así terminamos este editorial dedicado a un científico migrante cuyo amor por las ciencias lo hizo trascender y cuya humanidad sirve de ejemplo para los jóvenes científicos de este siglo.

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POR SI LO QUE BUSCABAS ES UNA EXPLICACIÓN DETALLADA DEL CICLO TE RECOMENDAMOS ESTE VÍDEO:

Referencias

[1] I. Valenzuela , «12 curiosidades sobre Amazon,» 12 12 2012. [En línea]. Available: https://www.vix.com/es/btg/tech/13046/12-curiosidades-sobre-amazon. [Último acceso: 8 2019].
[2] Instituto de Fisiología Celular UNAM, «Hans Krebs y su contribución a la bioquímica,» Instituto de Fisiología Celular UNAM, 24 08 2018. [En línea]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=59-j2jSxRas. [Último acceso: 24 08 2019].
[3] G. S. Hamdan, «Hans Adolf Krebs,» MEDICRIT / Revista de Medicina Interna y Medicina Crítica, 2005. [En línea]. Available: http://www.medicrit.com/rev/v2n2/2225.pdf. [Último acceso: 08 2019].
[4] G. Orizaola, «PRINCIPIA,» Hans Krebs. Un ciclo, un Nobel y un exilio, 22 agosto 2017. [En línea]. Available: https://principia.io/2017/08/22/hans-krebs-un-ciclo-un-nobel-y-un-exilio.IjYyNCI/. [Último acceso: 23 08 2019].
[5]

BIOGRAFIAS Y VIDAS, «Biografias y Vidas / La enciclopedia bibliográfica en línea,» Hans Krebs, 2004. [En línea]. Available: https://www.biografiasyvidas.com/biografia/k/krebs.htm. [Último acceso: 2019].

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¡FELIZ CUMPLEAÑOS KREBS!

 

John D. Gearhart, el pionero del cultivo de células madre pluripotentes. EDITORIAL JULIO 2019.

John D. Gearhart, el pionero del cultivo de células madre pluripotentes

EDITORIAL JULIO 2019.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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        En biología, la célula se define como la unidad más pequeña que constituye a todo organismo viviente; por si sola, es capaz de cumplir funciones vitales que le permiten ser autónoma y le facultan la característica de organización para la formación de tejidos y posteriores órganos. Estas, independientemente de su naturaleza (procariota o eucariota) tienen en común, la presencia del material genético en forma de ADN en su interior, este material genético guarda la toda la información de la especie y del individuo al cual una célula pertenece, en el caso del ser humano puede existir en su constitución no menos de 30 billones de células, así lo menciona el Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de la Salud de EE. UU. [1]

Las células funcionales de nuestro cuerpo humano cumplen un rol específico y se pueden clasificar precisamente de acuerdo con las funciones que realizan, por ejemplo, las células que cumplen funciones cerebrales y de transmisión de impulsos nerviosos son las células neurales, las células que coordinan el funcionamiento del corazón son las células cardíacas, las que constituyen las fibras musculares son las células musculares o las que conforman la sangre son las células hematopoyéticas. Sin embargo, existe un tipo de células primitivas muy especiales que son las que originan toda esta inmensa jerarquía de células especializadas de un organismo y se denominan “Células Troncales o Madre” que en el caso particular de los mamíferos a la cual el ser humano pertenece surgen en el momento mismo de la concepción y forman en su totalidad a un nuevo ser.

La idea de la existencia de estas células troncales empieza en 1872 con el húngaro Carl Heitzmann, que en pleno siglo XIX describe a estas células como una serie de corpúsculos observados al microscopio de una muestra de médula ósea obtenida de un perro, a los que denominó hematoblastos. Ya en el siglo XX, James Till y Ernest McCulloch demuestran la reconstitución de médula ósea de ratones totalmente irradiados de una inyección de células troncales, con lo que se despierta el interés médico en estas células; a mediados de siglo, en 1957 se empieza con los primeros trasplantes de médula ósea en seres humanos, a pesar de la poca información sobre la biología de las células hematopoyéticas. Finalmente, entre 1960 y 1970 los detalles de la biología de estas células empiezan a salir a la luz gracias al Dr. Edward Donnall Thomas quien fuera galardonado con el premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1990 por sus estudios [2].

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Carl Heitzmann

Las células troncales empiezan a formarse desde el desarrollo intrauterino y son las precursoras de los primeros tejidos de un embrión en formación; según el Dr. Ángel Guerra Márquez, Presidente de la Asociación Mexicana de Medicina Transfuncional A. C.,  las células madre son estructuras muy primitivas  cuya finalidad es transformarse o generar células maduras especializadas mediante un proceso de diferenciación, por ejemplo, una célula troncal del cerebro tiene por finalidad  formar neuronas, mientras que una  célula troncal de la piel seguramente se transformará en un tipo de célula dérmica, de esta manera las células madre cumplen la importante función de repoblar células que van muriendo en el transcurso de la vida de un individuo [2].

Entorno a las células madre existe desinformación y de forma análoga en el mundo se realizan múltiples investigaciones entorno a su utilidad. Hace poco se consideraba que el cerebro adulto de una persona ya no podía generar nuevas neuronas, dato que según las últimas investigaciones resulta ser falso después de determinarse la existencia de células troncales cerebrales o neurales. Un organismo se encuentra en constante renovación según menciona el Dr. Ángel Guerra M., las células madre pueden clasificarse como TOTIPOTENTES, aquellas capaces de producir todo tipo de células e incluso aquellas que originan los tejidos extraembrionarios, por otro lado, están las PLURIPOTENTES, que son menos versátiles que las anteriores puesto que solo pueden producir cierto tipo de células y normalmente se encuentran en la médula ósea.

tumblr_nq04kfUmAA1rd1n1oo1_r1_400.gif (400×225) | Microscopio ...

Apoptosis o muerte celular programada - Enfermedad del cáncer

El presente editorial centra su atención en estas últimas células troncales, puesto que este 25 de julio se conmemora una importante hazaña médica por parte del Dr.  John D. Gearhart, importante genetista norteamericano que en 1997 logró por primera vez identificar y aislar células madre pluripotentes humanas procedentes de células germinales.  En la primera fase del embrión, después de la fecundación, es un conjunto de células llamado BLASTOCISTO, este se forma entre los primeros seis a siete días posteriores a la fecundación antes de llegar a fijarse en la pared uterina, esta super célula llega a estar conformada por unas 250 células precursoras del nuevo ser, a estas células se las conoce como células madre embrionarias y son en ellas donde se centra la atención científica de sus potenciales usos medicinales. El Dr. Iván Velasco Velázquez, investigador de la División de Neurociencias del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM sostiene que en los últimos 50 años se ha identificado distintos tejidos con presencia de células troncales con la intención de extraerlas y hacer análisis detallados de sus propiedades para tratar de esta manera manipular su diferenciación para generar células que las células madre no producen con regularidad [2].

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Su par, el Dr. Ricardo Tapia, investigador emérito de fisiología celular de la UNAM, sostiene que para estos fines se debe extraer las células del interior del blastocisto y cultivarlas  bajo diferentes condiciones  para de esta manera mejorar el entendimiento entorno al proceso de diferenciación de las mismas, en lo que tiene que ver con la teoría del tratamiento con células madre se provee en un futuro  poder atender casos como infartos cerebrales y  cardíacos que normalmente se dan por  muerte celular en esas zona, los estudios apuntan a tratar de mejorar las condiciones de vida en personas con Alzhéimer  y Parkinson  puesto que estas enfermedades neurodegenerativas se originan por la muerte celular de las neuronas, sin embargo, son temas que requieren más investigación; lo cierto es que, otras enfermedades como la leucemia han arrojado excelentes resultados entorno a tratamientos por trasplante de  médula ósea  lo que sin duda da mucha esperanza entorno al campo de aplicación de las células madre en la medicina.

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El Dr. John D. Gearhart como líder del equipo de investigaciones de la Universidad Johns Hopkins tras lograr aislar células madre pluripotentes humanas de células germinales primordiales es considerado uno de los grandes científicos entornos a la investigación de células troncales. Nace en el oeste de Pensilvania donde hasta los seis años vivió en una granja familiar ubicada en las montañas de Allegheny. Su padre era minero y tras su muerte su madre envía a Gearhart junto con su hermano mayor a estudiar en el Girard College, una escuela dedicada a niños huérfanos en Filadelfia – Pensilvania. J. Gearhart no fue precisamente un estudiante destacado hasta graduarse de Licenciado en Ciencias Biológicas de la Universidad Estatal de Pensilvania su sueño inicial era convertirse en un especialista en pomología (botánico especialista en frutos) [3], su interés en horticultura y demás temas relacionados con la agricultura se debía a que en su infancia siempre estuvo vinculado con la granja de sus padres.

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John D. Gearhart, Ph.D.

Este interés lo conecto con la biología y por consiguiente la biología lo catapulto al apasionante mundo de la genética según Gearhart esto fue gracias a su maestro, Jim Wright. Finalmente entorno a sus estudios de tercer nivel completo su tesis con honores sobre las vías genéticas que conducen a diferentes pigmentaciones a los pétalos de flores, titulándose en 1964, su tesis despertó interés en su tutor Dick Gregg el mismo que le sugiere trasladarse hasta la Universidad de New Hampshire, donde conoció a Owen Rogers un importante especialista en lilas siguiéndole los pasos hasta obtener su maestría (especialista en lilas) en esa misma universidad en 1966.

Resulta curioso que sus especialidades en asuntos botánicos le despertaran interés también en la fisiología humana. Su atención se centro en comprender las causas de los defectos congénitos de nacimiento en humanos, particularmente síndrome de Down, por esta razón se aleja del mundo de la botánica para acercarse al estudio de la genética animal. Inicia sus estudios de doctorado en la Universidad de Cornell analizando el sistema genético de Drosophilia melanogaster (mosca de la fruta), culminando de esta manera su doctorado en genética, desarrollo y embriología en 1970.

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El postdoctorado no se hizo esperar por parte del Instituto de Investigación del Cáncer en Filadelfia, allí estudio a profundidad las diversas incidencias genéticas en ratones de laboratorio. Pasados cinco años en el instituto Gearhart se convierte en Profesor Asociado de Anatomía en la Escuela de Medicina de Maryland para posteriormente unirse a la Escuela de Medicina de la Universidad John Hopkins, en 1980, como Profesor Asociado de Pediatría, Biología Celular, Anatomía, Ginecología y Obstetricia; lo que demuestra la versatilidad de conocimientos que manejaba el Dr. Gearhart.

Desde entonces, la parte más importante de sus estudios e investigaciones comenzaría; inicialmente se mantuvo estudiando a modelos genéticos de ratones para poder detallar información sobre el retraso mental en seres humanos, su interés seguía siendo las alteraciones cromosómicas que causaban el retraso mental, especialmente síndrome de Down, dedico mucho tiempo a este trabajo atacando al genoma de los ratones hasta que se le ocurrió trabajar con células madre embrionarias, luego, al incursionar con estas células de origen humano comenzó a estudiar los tejidos que eran capaces de formar para de esta manera acercarse al estudio del síndrome de Down. Geron Corporation una empresa de biotecnología, con sede en California lo patrocinó y allí se le permitió trabajar con embriones abortados después de un consentimiento informado y legal, culminando con un documento que lo publicó en la Academia Nacional de Ciencias el 10 de noviembre de 1998, bajo el título de: “Derivación de Células Madre Pluripotentes a partir de Células Germinales Primordiales Humanas Cultivadas.” [3] en el documento recalca que el primer cultivo de células madre pluripotentes  lo realizo un 25 de julio de 1997.

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Las implicaciones médicas que este estudio demostró fueron muchas. De hecho, en 1996 uno de los antecedentes más importantes fue la clonación de la oveja Dolly, vivió por poco tiempo y murió por diversas enfermedades causadas por la experimentación sin embargo aperturó el debate entorno asuntos éticos haciendo que los gobiernos de todo el mundo intervinieran y legislaran sobre el uso e investigación de células troncales. Las bases de la clonación embrionaria requieren de células germinales de las cuales se extrae el ADN que se colocará en otras para conseguir de esta manera un tipo de clonación reproductiva o embrionaria. Este tipo de procedimientos, independientemente del uso en humanos, sirve para el estudio y mejora genética en la industria ganadera o farmacéutica. [2]

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La técnica revolucionaria de Gearhart permitió el desarrollo y mejoramiento de fármacos, desarrollo la terapia y crecimiento de tejidos y sin embargo no se alejo de los asuntos entorno a la bioética, es así como en el Simposio Internacional sobre la Ética de la clonación humana y las células madre, hablo sobre la creación de pautas y regulaciones para el uso de células madre embrionarias humanas aisladas y cultivadas en 1998. Desde entonces el Dr. Gearhart se ha mantenido su postura en torno a la investigación científica de estas células viajando por mas de 100 ocasiones hasta Washington DC para pedir al parlamento el financiamiento federal para la investigación de células madre embrionarias. [3] logrando en 2002 la fundación de la Sociedad Internacional  para la Investigación de Células Madre, escribiendo como resultado mas de 221 artículos sobre transgénesis síndrome de Down y células troncales. Su trabajo se ha hecho merecedor de diversos reconocimientos como el Premio Gold Plate 1999 de la Academia de Logros tras sus contribuciones en 1998 y el Premio de Investigación Basil O’Connor Starter de la Fundación de Defectos de Nacimiento March of Dimes.

Todos sus estudios lo llevaron a formar parte de la Universidad de Pennsylvania como catedrático de biología celular en el Departamento de Biología Celular en la Escuela de Medicina y el Departamento de Biología Animal de la Escuela de Medicina Veterinaria, así como director del Instituto de Medicina Regenerativa en 2008. Desde entonces Gearhart no ha parado de dar lustre a la ciencia entorno a la investigación de células madre [3].

La Dra. María de Jesús Medina, investigadora del Instituto de Investigaciones Jurídicas de la UNAM [2], sostiene que la divergencia ética, moral y legal con respecto al uso de células madre de origen embrionario radica en el origen mismo de ellas, el embrión humano, puesto que en múltiples religiones la humanidad se define desde el momento mismo de la concepción haciendo que el estudio de células madre avance más lentamente para beneficios humanos  y dando saltos enormes entorno a la medicina veterinaria dado que sus implicaciones morales y éticas son minimizadas. Entre 2005 y 2006 el estudio de las células troncales dio un salto gigantesco cuando los Nobeles John Gurdon y Shinya Yamanaka lograran extraer células maduras de la piel revirtiéndolas en células embrionarias, es decir, hasta su estado más primitivo; esta importante investigación les hace acreedores del Premio Nobel en 2012, su importancia radica en que se podría obtener células madre desde la piel del mismo paciente lo que favorece su aceptabilidad genética (compatibilidad), sin embargo, sus estudios no abastecen con información suficiente para el tema de las células troncales pluripotentes de origen embrionario por lo que resulta muy prematuro decir que esta investigación permitiría su sustitución, lo que sin duda requerirá de mayor investigación científica a futuro.

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John B. Gurdon y Shinya Yamanaka, Premio Nobel de Medicina 2012

El debate actual se mantiene entorno al posible uso de la fertilización in vitro de embriones humanos para la investigación de células troncales, debido que en un procedimiento regular de indemnización artificial se fecundan hasta diez óvulos favoreciendo solo a un embrión para la fertilización in vitro y desechando los otros nueve, lo que nos lleva a preguntar ¿no sería más efectivo usar esos embriones para obtener células madre para investigación seria y científica así como para tratamientos de trasplante celular en pacientes que así lo requieran? Y ante la lógica religiosa entorno a la manipulación de embriones humanos existe una serie inconsistencia puesto que nadie pugna por los “derechos” de los embriones desechados dejando entre ver una gran hipocresía desde los dogmas religiosos que irónicamente proponen que le ser humano debe vivir en plenitud y salud. Muy posiblemente la sociedad humana aun no está lista para asumir la responsabilidad entorno a esta temática; lo cierto es que las células madre cultivadas pueden ser de importante uso en la farmacéutica, evitando de esta manera las pruebas en seres vivos, lo que podría fomentar la mejora de medicinas como es el caso de la insulina.

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Lastimosamente el otro lado de la moneda es que la sociedad cree que ya todo esta dicho entorno a células madre, el “voz populi” habla de que las células madre son milagrosas y lo curan todo, alrededor del mundo, especialmente América Latina que tiene un “turismo medico fraudulento”, es fácil encontrar en la red e incluso en locales comerciales de medicina alternativa tratamientos que prometen curar el cáncer, párkinson, alzhéimer, déficit de la atención, síndrome de Down, VIH/SIDA, insuficiencia renal o hepática y lo más curioso sustitución del bótox por células madre, nada más FALSO que esto, lastimosamente todas estas clínicas que incursionan en terapias NO PROBADAS no aclaran qué células (si es que las usan) son empleadas en sus tratamientos y esto se debe al aperturismo y los vacíos jurídicos que han dejado diversas legislaciones que amparan el derecho a la medicina “alternativa” que usan estas compañías fraudulentas para excusarse de sus malas prácticas.

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Por este motivo mi estimado lector este editorial es dedicado a usted para advertirle que la ciencia aun no lo sabe todo sobre las células troncales y que nada esta dicho, los avances y estudios científicos continúan. El dolor de la enfermedad hace que tomemos decisiones que ponen en riesgo aún más a un paciente, es correcto decir que el mismo tiene derecho a escoger los procedimientos que quiera realizarse de acuerdo a sus creencias sin embargo, le recomendamos informarse adecuadamente, denunciar ante las autoridades de salud pertinentes el uso de tratamientos de cuestionable valía médica y científica, NO SE DEJE ENGAÑAR ni pierda su dinero y lo que es peor su vida. Gracias por leer nuestro editorial y recuerde que usted tiene derecho a estar bien informado.

Referencias

[1]

NIH-INSTITUTO NACIONAL DEL CÁNCER , «Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU.,» Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., S.N.. [En línea]. Available: https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionario/def/celula. [Último acceso: 07 2019].
[2] DOCUMENTALES MÉXICO DOCUMENTAL, «DOCUMENTALES MEXICO DOCUMENTAL,» 19 06 2017. [En línea]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=wzhXVnRLIcQ.
[3]

K. Wu, «La enciclopedia del proyecto de embriones. John D. Gearhart.,» 19 01 2011. [En línea]. Available: https://embryo.asu.edu/pages/john-d-gearhart. [Último acceso: 23 06 2019].

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Datos curiosos de la Química. VII. 46-50

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.
TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     En la entrega anterior se habló de cinco curiosos nombres para algunas sustancias químicas y minerales de naturaleza bastante peculiar como el oropimente o álcali orinoso, por lo que antes de iniciar los invito a visitar la entrega anterior en el siguiente enlace: Datos curiosos de la Química. (Parte VI. 41-45) ESPECIAL NOMBRES CURIOSOS 2. Bienvenidos a esta nueva entrega de curiosidades de la química, hoy hablaremos sobre algunas sustancias mitificadas entorno a sus propiedades.

46.- MIRISTICINA, supuesto causante de alucinaciones de la Nuez Moscada

Este curioso compuesto de carácter orgánico es un fenilpropano que se encuentra en cantidades mínimas en el aceite esencial de la nuez moscada y su fórmula química es C11H12O3.  En 1963, Alexander “Sasha” Shulgin, reconocido químico farmacéutico norteamericano; especuló por primera vez sobre las supuestas propiedades psicoactivas y psicodélicas de la nuez moscada, sin embargo, su hipótesis resultó no ser tan correcta

 puesto que en cantidades culinarias es inofensiva. Esto no significa que no posea propiedades de esta naturaleza según (Baselt, 2008), la sobre dosis de nuez moscada produce intoxicación clínica con nauseas, vómito, alucinaciones, ansiedad y comportamiento irracional. Este compuesto se halla presente en especies como el perejil y el eneldo puede ser empleado como insecticida y aracnicida que actúa principalmente como neurotoxina sobre las células de los insectos.

47.- EL TUNGSTENO, el alma de las bombillas eléctricas.

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Bombilla Edison Filamento de Tungsteno

Después de la patente de Thomas Alva Edison en 1879, múltiples fueron los avances por mejorar la eficiencia de la bombilla eléctrica. En un principio la bombilla de Edison logró mantenerse prendida 48 horas de forma ininterrumpidas, un tiempo relativamente corto entorno a la eficiencia que en la actualidad se demanda en estos importantes dispositivos. Así fue como el físico y químico inglés, Joseph Wilson Swan quien utilizara por primera vez un filamento de Wolframio (Tungsteno) en su bombilla, creando de esta manera la famosa BOMBILLA INCANDESCENTE la idea de usar este elemento era su extrema resistencia al desgaste dureza similar al diamante, punto de fusión elevado (3422 ºC) estabilidad y alta conductividad eléctrica este compuesto es relativamente inerte y se considera amigable con el medio ambiente (SALORO, 2018). Posteriormente colaboró con Edison mejorando sus dispositivos, así nace en 1883, la ALAN & Swan United Electric Light Company, más conocida como General Electric. En la actualidad se emplean filamentos de celulosa y gases para obtener una mejor calidad de la luz, lo que hoy en día se conoce como luces LED (álef, 2014).

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Wolframio (Tungsteno)

48.- Relación del FENOL con el ADN.

Resulta curioso que el fenol se utiliza frecuentemente para la separación del ADN celular de las proteínas este es uno de los pasos que conduce a la clonación de un gen, según menciona (Wade, 2003) el fenol es muy tóxico para las células y es absorbido rápidamente por la piel por lo que debe ser manipulado con mucho cuidado. En la Resultado de imagen para fenol actualidad la extracción por fenol y precipitación con etanol resulta algo antigua, sin embargo, fuentes más actualizadas mencionan este procedimiento como fundamental en la purificación de ácidos nucleicos y lisado celular; la técnica consiste en una extracción con solventes orgánicos mediante una mezcla de fenol, cloroformo y alcohol isoamílico, obteniendo un alto rendimiento así lo mencionan (Orfao & Morent, 2011).

Este dato puede resultar útil a la hora de enseñar sobre alcoholes en la química general y orgánica puesto que puede despertar mucho interés en estudiantes que se sientan atraídos por las ciencias químico-biológicas.

49.- La NITROGLICERINA un bum! También para el corazón.

La nitroglicerina es un componente principal de mezclaz explosivas como la dinamita, misma que la contiene en un 65%. Su nombre IUPAC es  1,2,3-trinitroxipropano o simplemente TNG. Este compuesto orgánico se obtiene de la mezcla de ácido nítrico acido sulfúrico y glicerina. El químico Alfred Nobel sintetizó la dinamita tras absorber la TNG en materia porosa cuya explosión supero a la pólvora negra. Por otro lado, la nitroglicerina también se utiliza para aliviar anginas de pecho situación en la que el corazón no recibe suficiente oxigeno esto se caracteriza por un fuerte dolor en el pecho producido por estrés o excesivo ejercicio físico. (Wade L. G., 2004)

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50.-  Anticongelantes

Los anticongelantes normalmente contienen etilenglicol que al ser metabolizado puede ser mortal para los seres humanos (Tall & Cute, 2018). Una de las enzimas responsables de su degradación es la enzima alcohol deshidrogenasa, esta utiliza normalmente el alcohol como sustrato por lo que embriagarse podría ser un buen tratamiento ante una intoxicación con metanol. En ocasiones diversas toxinas, drogas y productos químicos afectan al cuerpo humano debido a este tipo de “errores” por parte de las proteínas. En muchos casos las soluciones pasan por utilizar una mayor cantidad del sustrato “natural” que compita con el agente nocivo. Por ejemplo, las intoxicaciones de monóxido de carbono se tratan en muchos casos respirando oxígeno puro.

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Etilenglicol

Referencias

álef. (27 de 05 de 2014). álef. LIBRERIA EL CONOCIMIENTO. Obtenido de Sir Joseph Wilson Swan, le disputó a Edison la paternidad del invento de la bombilla eléctrica: http://alef.mx/sir-joseph-wilson-swan-le-disputo-a-edison-la-paternidad-del-invento-de-la-bombilla-electrica/

Baselt, R. (2008). Miristicin. En R. Baselt, Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man, 8th edition (págs. 1067-1068). Foster City, CA.: Biomedical Publications.

Orfao, A., & Morent, M. M. (2011). Red Nacional de Biobancos – ISCIII. Obtenido de Protocolo de Extracción de Ácidos Nucleicos: http://www.redbiobancos.es/Pages/Docs/PNT_Acidos_Nucleicos.pdf

SALORO. (2018). SALORO. Obtenido de PROPIEDADES DEL WOLFRAMIO: https://saloro.com/es/wolframio/propiedades-del-wolframio/

Tall & Cute. (1 de Diciembre de 2018). Tall & Cute. Obtenido de 10 curiosidades bioquímicas sobre nuestro cuerpo: https://tallcute.wordpress.com/2008/12/01/10-curiosidades-bioquimicas-sobre-nuestro-cuerpo/

Wade, L. C. (2003). Acidez de los fenoles. En L. C. WADE, Química Orgánica (págs. 417-418). Mexico: Pearsons Prentice Hall.

Wade, L. G. (2004). Química Orgánica. Barcelona: McGrawHill.

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Francis Crick, ¿héroe? ¿villano? o simplemente biólogo. EDITORIAL JUNIO 2019.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     La ironía se define como una figura retórica entre lo que se dice y lo que realmente se quiere dar a entender, Francis Harry Compton Crick, es quizás la ironía más importante de la que jamás he escrito. Resulta precisamente irónico que uno de los científicos más geniales del siglo XX, se tilde como villano entre un montón de científicos frustrados por las ansias de reconocimiento. El editorial de junio trae consigo un sabor a justicia y no pretende complacer idolatrías entre las figuras propias de Crick, Watson, Wilkins o Franklin, puesto que confrontar a estas prodigiosas mentes ocasionaría caer, precisamente, en esa ironía nociva y anticientífica.

Este 8 de junio, se conmemora el centésimo tercer natalicio de Francis Crick, un teórico de la biología molecular que revolucionó con sus estudios, que van desde la estructura misma del ADN hasta el “dogma central” de la biología molecular. Marcelino Pérez de la Vega, Doctor en Biología por la prestigiosa Universidad Complutense de Madrid, siente quizás lo que yo, cuando al tratar de descubrir a Crick se topa con un vasto mundo de información en la red, resulta idéntico a desenredar las luces a vísperas de la Navidad. Me he tomado el atrevimiento de nombrarlo en mi artículo esperando con humildad, en mi postura de estudiante, sepa entenderme, pues no he encontrado otra referencia mejor que la de su artículo: “Francis Crick: teórico de la biología molecular” (2016), en el que baso este editorial.

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Primero, HUMILDAD, era lo que caracterizaba la familia inglesa de clase media baja de la cual proviene Crick, su padre, Harry Crick, quien laboraba como zapatero junto su tío en una fábrica de la localidad de Northamptonshire que lo vio nacer en 1916 y su madre Anne Elizabeth Wikins párvula de una escuela del sector.

Su INFANCIA, se vio rodeada de imposiciones religiosas; cristianas calvinistas de la Iglesia Congregacional para ser muy exactos, a la cual su madre lo OBLIGABA asistir; no fue sino hasta su adolescencia cuando deja en claro a sus padres su decisión de no acudir al culto. Dada su pasión ferviente a la lectura de interés científico, se ve seducido por la filosofía en torno a las creencias religiosas y considera que atrás de todo dogma también hay ciencia, quizás una parte de Crick se incentivaba cuando se trataba de darle una razón a las cosas, principalmente a las del pensamiento humano; escepticismo científico que comparten múltiples “villanos” en el mundo de la ciencia, como  Peter Higgs, quien demostrara en 1964 la existencia del bosón que lleva su nombre y que apropósito considera que la ciencia y la religión “pueden ser compatibles, con tal de que uno no sea dogmático”.

En lo académico vivió toda una “diferencial” llena de máximos y mínimos desde todos los puntos de vista posibles. Empecemos diciendo que esta etapa fue para Crick, llena de DESICIONES IMPORTANTES. De inicio optó por estudiar Física en Cambridge, fue rechazado, sin embargo, ingresa con el mismo fin en la University College of London, donde a los 21 años (1937); se titula de Licenciado en Ciencias. Sin saberlo, científicos de la talla de Maurice Wilkins y Rosalind Franklin eran también parte de su generación quienes cursaron las mismas universidades a futuro. Inmediatamente tras su grado, comenzó a trabajar en su tesis doctoral que se vio interrumpida por el inicio de la Segunda Guerra Mundial; causa que lo obliga a movilizarse y desempeñar el papel de desarrollador de minas navales a favor de la Corona Británica, por orden expresa de la Marina Real Británica en 1939, lo que para muchos nazis de la época podría haber sido entendido como un acto villanesco.

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Efectivos de la Marina Real Británica colocan minas en posición para lanzarlas al agua.

Lo cierto es que él mismo se consideró un MEDIOCRE en el campo de la física, entenderlo le tomó 10 años, en 1947 con 31 años decide tomar LA DECISIÓN MÁS IMPORTANTE DE SU VIDA: cambiar de campo y de carrera por completo. Según Pérez de la Vega, la estrategia de Crick fue aplicar lo que el denominó “Prueba del chismorreo” que básicamente consiste en pensar en las cuestiones que se habla más frecuentemente y seguir aquella que solo la pasión puede sostener mediante la curiosidad y dedicación.

LA CONFRONTACIÓN se dio entre dos de sus mayores intereses: la biología molecular y la filosofía en torno a los misterios de la conciencia, el camino era claro, sus conocimientos entorno a la física significaban ser un puente que lo conduciría más rápidamente a la biología y luego en pionero de la Biofísica de la época. De esta manera en 1947 solicita exitosamente una Beca al Consejo de Investigación Médica (MRC), organismo responsable de las investigaciones biomédicas de la Gran Bretaña en la post guerra. Este hecho fue la línea de partida para todo el éxito académico que vino posteriormente. En 1949, retoma su tesis doctoral en conjunto con la Unidad del MRC en el Laboratorio de Física Cavendish perteneciente a la Universidad de Cambridge, ¡sí! aquella que varios años antes no lo aceptara; su tutor de tesis fue el ni más ni menos que Max Perutz, Nobel a la Química en 1962, por determinar la estructura molecular de la mioglobina en conjunto con John Kendrew (1959), de esta manera Perutz es considerado por Crick e incluso Watson como su mentor.

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Perutz with his hemoglobin molecule, 1959. Image credit: Life Sciences Foundation.

El objetivo de SU TESIS DOCTORAL era la determinación de la estructura de las proteínas mediante la difracción de rayos X, técnica que relativamente era aun muy joven para la época. El doctorado no se hizo esperar, terminándolo con total éxito en 1953 en el “Gonville and Cains College” de la Universidad de Cambridge, en ese mismo año publicaba su artículo sobre la doble hélice en el ADN. Cabe mencionar que dos años antes, en 1951, ya había iniciado actividades de investigación con James D. Watson, un post doctorado norteamericano de la Universidad de Indiana, quien con 11 años menos que Crick publicara su tesis doctoral bajo el título: “The Biological Properties of X- Ray Inactivated Bacteriophage”.

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Clase magistral de Francis Crick.

Durante años, Crick se dedicó a estudiar a las células, de forma particular las eucariotas, dos años seguidos se dedico a estudiar en el Laboratory Cambridge Strangeways, allí estudiaba las propiedades físicas del citoplasma eucariota. Los resultados de estas experimentaciones permitieron consolidar la relación profesional con James Watson, se dice que este dúo, es la muestra más representativa del éxito del trabajo en equipo dentro de la investigación científica.

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James Watson y Francis Crick

Por su parte Rosalind Franklin, siguiendo un objetivo parecido, comienza a realizar experimentación entorno a análisis cristalográficos por medio de los rayos x a la molécula del ADN. Diversos autores VILLANIZAN esta parte de la historia con fines pseudo-feministas, lo cierto es que Franklin no era la única en realizar este tipo de experimentación (pero si la principal) ya que los registros indican que Maurice Wilkins realizo experimentos análogos a los realizados por Crick y Watson. La VERDAD, es que tanto Franklin como Wilkins dieron una PISTA IMPORTANTE a Crick y más bien el verdadero asunto polémico es que no la consideraron en la publicación final. Las imágenes obtenidas por Franklin en la difracción tuvieron como rol ser la prueba física de las investigaciones que se llevaban a cabo desde 1951 en donde Rosalind NO PARTICIPÓ (ni tuvo intenciones de participar puesto que su objetivo era diferente al de Watson y Crick) lo que posiblemente será la causa de su exclusión del artículo que finalmente fue publicado en la Revista Nature el 25 de abril de 1953.

Rosalind Franklin | New Scientist

Independientemente de los detalles fisicoquímicos de la propuesta de la doble hélice planteada por estos investigadores, desde el punto de vista biológico, el modelo satisfacía la regla del apareamiento de las bases nitrogenadas descritas por ambos anteriormente. El concepto, en resumen, consistía en que las bases nitrogenadas que conforman el ADN se encontraban COMPLEMENTADAS, cuyo mecanismo implicaba que cada cadena actuaba como molde para generar una nueva y de esta manera asegurar que la nueva célula después de la división celular contuviese una cadena IDÉNTICA a la cadena original. Lo que en definitiva aportaba teórica y experimentalmente el mecanismo de transmisión de la información hereditaria de generación en generación.

Tal revelación no fue ninguna casualidad si no mas bien una serie de resultados que se remontan a los siguientes ANTECEDENTES según menciona (Pérez de la Vega, 2016):

  1. En noviembre de 1943, los científicos, Oswald Avery, Colin MacLeod y Macly McCarty; solicitan la publicación de su artículo titulado: “Studies on the chemical nature of the substance inducting transformation of Pneumococcal types. Introduction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus type III.” Artículo que en definitiva aseguraba de la existencia de una “molécula” capaz de codificar la información biológica.
  2. El premio Nobel de la Química (1954) y de la Paz (1962), Linus Pauling, quien siendo originalmente Ingeniero Químico por la Oregon Agricultural College en 1922, también reconvertido en biólogo; tras titularse de Doctor en Fisicoquímica y Física matemática en 1925, dedicó sus estudios a la difracción de rayos X para cristales. Para posteriormente viajar como becario a Europa a perfeccionar sus técnicas. Es importante mencionar que uno de sus maestros fue Schrödinger, este a pesar de la situación durante y posterior a la Segunda Guerra, siguió desarrollando seminarios y libros que buscaban explicar mediante la física las cuestiones de la vida misma. Ya en mediados y finales de 1930, Pauling empieza a relacionarse con biólogos como Morgan, Dobzhanski, Bridges y Sturtevant. Finalmente, Pauling empieza a aplicar la difracción de rayos x en proteínas (hemoglobina principalmente) y sostenía que la estructura del ADN era una cadena de triple hélice lo que obviamente era un error que sirvió de peldaño para Crick.
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Linus Pauling with molecular model.

Mientras tanto en el Laboratorio de Cavendish, las noticias acerca de los trabajos de Pauling eran analizados con mucha rigurosidad, al mismo tiempo Watson y Crick se hallaban trabajando su modelo de doble hélice. Al poco tiempo se beneficiaron de los datos NO PUBLICADOS de Maurice Wilkins y de Rosalind Franklin, descuido que les daría un papel menos protagónico en el asunto del ADN. Rosalind Franklin en el Royal College (Inglaterra) había obtenido la mejor imagen del mundo entorno al ADN lo que con JUSTICIA SÍ es fruto su trabajo.

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Maurice Wilkins

Estos datos sumados a los antecedentes, el sustento sobre la equimolaridad química para bases nitrogenadas de Chargaff y las imágenes de Franklin eran las pruebas indiscutibles de la estructura del Ácido Desoxirribonucleico que les conduciría al Premio Nobel a los científicos Francis Crick y James Watson, quienes coincidieron con las sospechas de Robert Corey sobre los errores que había cometido Pauling (su jefe).

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El HEROE lo había conseguido, demostrándose a sí mismo la valía de su “Prueba del Chismorreo”; definitivamente la pasión, la dedicación y curiosidad lo habían llevado a ÉXITO, un éxito que como buen super héroe, no lo hizo solo; tras su trabajo existía un equipo, su compañero James Watson y la visión de sus mentores. El trabajo de Crick fue centrado entre 1954 y 1960, en 6 años, dio al mundo el eje central para el estudio de la genética, él y su equipo dedujeron la disposición de las bases nitrogenadas, la codificación de instrucciones para la construcción y replicación del ADN y la combinación de los 20 aminoácidos comunes, lo que bautizaron como “Teoría de la hipótesis de la secuencia”. De forma directa sentó las bases de la existencia de una probable molécula mensajera, ensambladora y de transferencia (ARN) a lo que llamó “Hipótesis del Adaptador” (1958) y en general nombrando a esta suma de primicias como el “dogma central” de la biología molecular. La Academia Sueca de Ciencias, galardonó con el Premio Nobel de la Medicina (1962) a los científicos Francis Crick, James Watson y Maurice Wilkins excluyendo la Química Rosalind Franklin pese a sus aportes.

La tesis continuó hasta 1966, cuando finalmente terminan identificando y nombrando las bases químicas de la molécula: Adenina (A), Guanina (G), Citocina (C) y Timina (T). Por su parte Crick fue condecorado por la Corona Británica en 1972, con la Royal Medal, premio anual para profesionales en ramas científicas otorgada por la Real Sociedad de Londres. Sin embargo, nunca se alejo de la ciencia, en 1973, ingresa al Instituto Salk de Estudios Biológicos en California-Estados Unidos; allí realiza importantes estudios en neurociencias junto a Christof Koch, su interés radicaba en los impulsos eléctricos de las células neuronales, la conciencia y la mente subjetiva (hechos que se suscitan en la corteza cerebral).

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IMPARABLE, es el adjetivo que mejor califica su espíritu académico, ¿recuerdan que sentía atracción por la filosofía, la conciencia y el dogma? Pues bien, Crick tuvo tiempo para ello también, así lo demuestra en una de sus últimas publicaciones: “The Astonishing Hypothesis: The Scientific Search for the Soul” (1944), donde habla explícitamente sobre la fundamentación científica de la conciencia, los sueños y la estructura celular de las neuronas; llegando así el fatídico día de su muerte un 28 de julio de 2004, con la avanzada edad de 88 años y con un terrible cáncer de colón que interrumpió la edición su último artículo de neurobiología en La Jolla, California.

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Sir Francis Crick, La Jolla 1982, Photograph by Norman Seeff.

HÉROE O VILLANO resulta irrelevante para un hombre de ciencia, Crick simplemente fue un científico entregado a sus sueños, uno que sabía de donde venía, el hijo de un zapatero que con su dedicación anclaría la verdad entorno a la prevalencia genética de las especies; la prueba palpable de lo ridículo que suena darse por vencido, hablar de Francis Crick es hablar de inteligencia, trabajo en equipo, confianza y posiblemente ironía… Definitivamente es todo lo que un BIÓLOGO VERDADERO sería.

REFERENCIA

Pérez de la Vega, M., 2016, Francis Crick: teórico de la biología molecular. AmbioCiencias, 14, 74-81. Revista de divulgación científica editada por la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de León, ISBN: 1998-3021 (edición digital), 2147- 8942 (edición impresa). Depósito legal: LE-903-07.

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¡FELIZ CUMPLEAÑOS FRANCIS CRICK!

¿Qué es la fibrinolisina?

 

La fibrinolisina o plasmina es una enzima proteolítica que disuelve la fibrina. Se forma a partir del plasminógeno presente en el plasma. (Anónimo, 2015) la fibrinolisina se encuentra en el sistema fibrinolítico el cual es el encargado de la hemostasia fisiológica que asegura la permeabilidad vascular y la circulación sanguínea; el sistema fibrinolítico es el encargado de un complejo balance entre los mecanismos de coagulación, estos a su vez están encargados de la formación de la fibrina; y los de la fibrinólisis son los responsables de la eliminación del torrente circulatorio.

Otro proceso que depende del sistema fibrinolítico es la fibrinólisis, este es un proceso específico de disolución de fibrina por proteasas sanguíneas; es decir que la fibrinolisina o plasmina es la responsable de la degradación de las proteasas sanguíneas.

La activación del sistema fibrolítico es esencial para eliminar depósitos intravasculares de fibrina resultantes de la activación fisiológica o patológica del sistema de coagulación. (Carrizosa, Sandar, Herrero, & Martín, 2006)

El sistema fibrinolítico es el responsable de procesos en los que se produce proteólisis tisular, además de inflamación, invasión tumoral o neovascularización. Las alteraciones fisiopatológicas que puede causar por déficit de la actividad fibrinolítica es la trombosis, mientras que un exceso de activación favorecería la aparición de hemorragia. En el área terapéutica ha tenido una creciente aplicación en fármacos fibrinolítico los cuales son aplicados en el tratamiento de la trombosis, especialmente en el infarto agudo de miocardio (IAM).

Otra de las características positivas que posee es que interviene en el proceso enzimático compuesto por una serie de activadores e inhibidores, estos regulan la conversión de proenzimas circulantes, plasminógeno, en la enzima activa plasmina o fibrinolisina; la liberación en la superficie del trombo conduce a la lisis de la fibrina y esto es muy importante para el mantenimiento de la permeabilidad vascular.

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La activación del plasminógeno a plasmina tiene lugar por escisión del enlace Arg561-Val562 en la molécula del Glu-plasminógeno por acción de los diferentes activadores. La plasmina así formada es una serín-proteasa bicatenaria compuesta por una cadena pesada derivada de la porción amino-terminal, que contiene 560 aminoácidos y 5 “kringles” en donde se localizan los LBS, y una cadena ligera derivada de la posición carboxi-terminal compuesta por 241 aminoácidos, que contiene el centro activo formado por los aminoácidos serina, histidina y ácido aspártico (Carrizosa, Sandar, Herrero, & Martín, 2006).

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Una de las pruebas que se realiza es “la lisis de euglobulina que se usa para identificar la fibrinólisis sistemática. La fibrinólisis es una parte importante de la hemostasia normal. Los coágulos se producen y disuelven constantemente.” (Pagana & Pagana, 2008, pág. 933).

La fibrinolisina interviene en los procesos de disolución de coágulos sanguíneos, cuando la enzima no se encuentra en las cantidades adecuadas dentro del organismo, los coágulos de fibrina que se habían formado se disolverá de forma inmediata dando lugar a una hemorragia.

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Las fibrinolisinas primarias defectuosas están relacionadas con el cáncer o alteraciones como el shock o la septicemia. Las fibrinolisinas secundarias o plasmina son enzimas normales de la hemostasia y de la disolución normal del coagulo; sin embargo, estas se pueden activar de manera anormal durante la coagulación intravascular diseminada. El tiempo de lisis determinara si la enzima es primaria o secundaria.

En el paciente se aplica plasma para la lisis de euglobulina y se observa el coagulo durante 24 horas desde la formación del coagulo hasta la lisis del mismo, a esto se le llama como tiempo de lisis de euglobulina. Si la producción de la lisis del coágulo fue antes de que haya transcurrido una hora se considera anormal.

Además algunos fármacos como la estreptocinasa y urocinasa, usados en la lisis terapéutica del coagulo (terapia trombolítica en los coágulos sanguíneos arteriales/venosos coronarios, cerebrales y localizados en otros órganos) también se consideran fibrinolisinas secundarias. (Pagana & Pagana, 2008, pág. 933).

Autora: Valeria Flores

Universidad Politécnica de Chimborazo.

Bibliografía

Anónimo. (1 de Enero de 2015). Diccionario Médio. Obtenido de Clínica Universidad de Navarra: https://www.cun.es

Carrizosa, F., Sandar, D., Herrero, A., & Martín, J. (2006). Fibrinolisis y fármacos trombolíticos. Madrid: Uninet. Obtenido de http://tratado.uninet.edu/c060602.html

Pagana, K., & Pagana, T. (2008). Mosby Guia de pruebas diagnósticas y de laboratorio (Octava ed.). España: Elsevier. Obtenido de https://books.google.com.ec/books?id=JJBech8CAZYC&pg=PA933&lpg=PA933&dq=enfermedades+relacionadas+con+la+fibrinolisina&source=bl&ots=EB6Irq_7sg&sig=p_WnE9C-h4GMov8RU4t56NYUTxI&hl=es-419&sa=X&ved=0ahUKEwi-tbnKz4PbAhUCT98KHeI_DP8Q6AEISzAH#v=onepage&q&f=true

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Apuntes sobre la degradación de proteínas y aminoácidos (Dietética y Nutrición)

Johanna Valeria Flores

AUTORA

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Salud Pública, Escuela de Nutrición y Dietética.

 Dirección: Panamericana Sur km 1 1/2, Riobamba-Ecuador | Teléfono: 593(03) 2998-200 | Telefax: (03)2317-001 | Código Postal: EC060155.

 

Degradación de proteínas

     La degradación de la mayor parte de los aminoácidos empieza con la transferencia del grupo a-amino al 2-oxoglutarato, que se convierte en glutamato. Los esqueletos carbonados, de 2-oxoacidos, que se generan son oxidados completamente para obtener energía o son transformados en hidratos de carbono o grasas. El ion amonio, productor de la desanimación oxidativa del glutamato, se elimina rápidamente o se transforma en un producto no toxico en una forma asimilable, constituye uno de los factores limitantes más importantes para el crecimiento de los seres vivos, aunque el N2 es el gas más abundante de la atmósfera, únicamente algunas bacterias lo pueden reducir e incorporar a compuestos orgánicos, en un proceso conocido como fijación biológica del nitrógeno.

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Los esqueletos carbonados de los aminoácidos se sintetizan a partir de unos pocos precursores que son intermediarios de las rutas centrales del metabolismo. Como los nucleótidos son constituyentes importantes, como monómeros de los ácidos nucleicos, todos los organismos vivos pueden sintetizarlos utilizando rutas metabólicas similares. También los nucleótidos y las bases nitrogenadas procedentes de la digestión de los ácidos nucleicos de la dieta o del recambio intracelular pueden ser recuperados y utilizados para la síntesis de nuevos nucleótidos. Los que no son reutilizados se degradan y sus productores catabólicos se excretan.

La mayoría de aminoácidos producidos por degradación de las proteínas son reciclados para sintetizar nuevas proteínas, aunque algunos son metabolizados y sus productos de degradación excretados.

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La degradación de las proteínas debe estudiarse fundamentalmente a dos niveles dependiendo de la localización del proceso:

  1. En el tracto digestivo, donde se procesan las proteínas exógenas o ingeridas de la dieta; es la denominada digestión de proteínas. Este proceso digestivo permite obtener los aminoácidos en forma libre, necesarios para sintetizar las proteínas propias, así como otras biomoléculas que se forman a partir de ellos.
  2. Las proteínas exógenas se degradan en el tubo digestivo, por la acción de potentes enzimas hidrolíticos, para que se transformen en oligopeptidos y aminoácidos libres. Estos atraviesan el epitelio intestinal (utilizando distintos sistemas de trasporte activos) y a través de la sangre se distribuyen a las células del organismo.
  3. Las proteínas endógenas surgen constantes procesos de destrucción para liberar aminoácidos constituyentes

Como por ejemplo podríamos sacar el cálculo de Kcal en proteínas de un adulto sano debe tomar un 10% de las calorías de su dieta en forma de proteínas, calculamos cuantos gramos de proteína deberá ingerir diariamente, si necesita 2500 Kcal/día y por cada gramo de proteína a asimilada deberá obtener 4,1 Kcal. Sede obtiene el 10% de las calorías totales: 2500 x 0,10= Kcal; luego: de 1 g de proteína = 4,1 Kcal, X= 250Kcal dándonos como resultado X= 250/a,4 = 60,97 gramos de proteína.

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DEGRADACION DE AMINOACIDOS

Existen dos partes claramente diferenciadas: la primera la determina el grupo amino, que debe ser eliminado de la estructura del aminoácido y trasportado de forma segura hasta su eliminación del organismo; y la segunda implica la eliminación o aprovechamiento del resto del aminoácido, es decir el esqueleto carbonado. Si el grupo amino de los aminoácidos no fuera eliminado se transformaría en amoniaco y cabe resaltar que este es toxico potencialmente muy peligroso en el organismo, este acumulado da origen a la hiperamonemia afectando principalmente al cerebro.

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La función de las enzimas digestivas es apurar las reacciones químicas, experimentar reacciones químicas, experimenta reacciones de desembalaje, debido a la acción de diversas enzimas. Son específicas para cada tipo de nutriente debido a la acción de diversas enzimas, son específicas para cada tipo de nutriente por lo que sin ellas la digestión no ocurriría Las enzimas producen  reacciones químicas y son responsables de construir, sintetizar, transportar y eliminar los ingredientes y químicos que circulan por nuestro cuerpo; en el caso de las enzimas digestivas, estas se encargan del procesamiento y separación molecular de los alimentos que ingerimos, para que su absorción sea más fácil, algunas de las enzimas digestivas son:

  1. Lipasas: producidas por el páncreas, es la enzima encargada de la descomposición de las grasas.
  2. Lactasas: producidas por el intestino delgado, es la enzima que ayuda a descomponer la azúcar de la leche (lactosa)
  3. Proteasa: encargada de ayudar a la buena digestión de las proteínas que ingieres, las descompone en aminoácidos y péptidos.
  4. Amilasas: producidas en las glándulas salivales, ayuda a la absorción de los carbohidratos y los azucares.
  5. Bromelinas: son el conjunto de enzimas derivadas de la pulpa de la piña, ayudan a la digestión y se usa para quemar grasa y bajar de peso.

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Para una mejor degradación enzimática se debe empezar con un cambio en la alimentación para promover la recuperación de las enzimas, se debe optar más por los alimentos crudos, como las verduras, legumbres y frutas, ya que todas estas favorecen a una buena digestión.

SALIVA: se dice que es un fluido líquido de reacción alcalina complejo, viscosa y producida por la glándula salival en la cavidad bucal e involucrado en a la primera fase de la digestión.

Lisozima: es una sustancia que destruye las bacterias contenidas en los alimentos, a su vez protege a los dientes de las caries e infecciones.

PÁNCREAS: productor del jugo pancreático aproximadamente 1 litro Al día, contiene la amilasa, tripsina y quimitripsina, lipasas; produce el glucagón e insulina.

ESTOMAGO: encargado de mezclar todos los alimentos con los jugos gástricos, formador del químico ácido.

Pepsina: secreción de ácido clorhídrico. Estas liberan las células principales del estómago y cuya función es degradar las proteínas de los alimentos peptídicos.

Renina: fermento del alimento, coagula.

HÍGADO: alanina aminotransferasa, encargada del metabolismo convirtiendo los alimentos en energía.

VESÍCULA BILIAR: los ácidos biliares disuelven las gracias en el contenido acuoso del intestino

INTESTINO DELGADO: desdobla químicamente al almidón en maltosa-sacarosa. Desdobla a la lactosa.

INTESTINO GRUESO: absorbe hasta el 20% de agua y potasio

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Abejas, la solución de una crisis provocada. EDITORIAL MAYO 2019.

 

La celebración del segundo aniversario del Día Mundial de las Abejas se llevará a cabo el próximo 20 de mayo, tras su proclamación en la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2017, esta fecha tiene por objetivo concienciar sobre el papel fundamental de las abejas y los demás polinizadores en el equilibrio de los ecosistemas en el mundo, Mi Septiembre Rojo, como de costumbre en sus editoriales mensuales, ha decidido unirse a la celebración mediante la difusión de este artículo por el bienestar del globo y quienes lo conformamos. La fecha de la celebración  se adoptó como un homenaje a Anton Janša, pionero de la apicultura moderna, quien naciera un 20 de mayo de 1734, en la República de Eslovenia, país que en 2016, propusiera dicha fecha como “Día Mundial de las Abejas” con el apoyo de Apimondia (Federación Internacional de Asociaciones de Apicultura) en la Conferencia Regional de la FAO para Europa, un año más tarde dicha propuesta es sometida a consideración en la 40ª Reunión de la Conferencia de la FAO, logrando de esta manera el apoyo necesario para ser proclamada como una celebración de carácter global.

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Anton Janša

Las abejas han beneficiado a la humanidad de forma milenaria, así como también a las plantas, animales y el planeta mismo, razón por la cual protegerlas junto con los demás polinizadores es necesario tanto para el desarrollo sostenible de la humanidad, la soberanía alimentaria y el equilibrio de los ecosistemas naturales y artificiales. Esto ha motivado la movilización de distintos sectores que se han sentido afectados por la eventual disminución de antófilos (abejas), ante lo cual la FAO ha llamado a la denominada “Acción mundial de la FAO sobre servicios de polinización para la agricultura sostenible”, temática que se ve englobada dentro de los objetivos de desarrollo sustentable previstos para la agenda 2030, en donde el proceso de la polinización es considerado como un factor vital para el desarrollo y el hambre cero, dentro de las esferas de desarrollo propuestas por la ONU así lo afirma el portal (FAO, 2018).

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La polinización se entiende como un proceso natural en el cual los granos de polen son transportados de la antera al estigma de la flor o de otra flor de igual especie, mediante la intervención de agentes polinizadores que en su mayoría son insectos, animales, el hombre, incluso el viento o la lluvia. El día mundial de las abejas, a pesar de su nombre, pretende también concienciar sobre la importancia de los otros polinizadores como son mariposas, polillas, hormigas, murciélagos, aves, roedores, escarabajos entre otros que tienen la tarea vital de cumplir este proceso estratégico desde el punto de vista biológico para la sostenibilidad de la vida en el planeta Tierra, su papel natural mejora la producción de alimentos, en efecto, sustenta la idea sobre la seguridad alimentaria y nutrición de los seres humanos.

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La polinización en casos muy particulares como en el manzano y el duraznero se realiza principalmente por insectos como la abeja melífera a diferencia del maíz o el nogal que normalmente se fecunda gracias al viento o la lluvia. Tomando en cuenta esta ejemplificación entorno al manzano, se conoce que en todo el mundo se produjo aproximadamente 824 millones de toneladas métricas de fruta fresca en 2013, siendo China y Estados Unidos los dos países de más alta producción de esta fruta, posicionándola después del banano como la segunda fruta fresca más importante de mundo y tomando en cuenta otros cultivos alcanza el puesto 20 en importancia, según la (CAFI, 2016); mismos que mencionan, que la tendencia tanto de consumo como de producción iría en aumento en los años siguientes a la publicación. Esta cantidad de fruta se ve relaciona directamente con el tipo de polinización empleada en producción de la fruta, la mayoría de los países minoristas no emplean técnicas de polinización artificial dependiendo casi en un cien por ciento de la polinización natural provista por los insectos.

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Polinización del manzano.

El trabajo de los polinizadores por lo tanto posee un impacto positivo en el mercado y en el medio ambiente ya que contribuye con mantener la biodiversidad que, a propósito de este artículo, es fundamental recordar que el pasado 22 de mayo se llevó a cabo la celebración del Día Internacional de la Diversidad Biológica, diversidad que en definitiva, se sostiene en procesos como la polinización misma que sostiene también a los dinámicos ecosistemas de los que depende la agricultura que es una actividad económica fundamental para la sostenibilidad de la humanidad moderna. La celebración por tanto es una oportunidad para que los gobiernos, organizaciones, activistas y sociedad civil en general nos involucremos en provocar acciones que protejan y ayuden a los polinizadores y sus hábitats, llevándolos a recuperar sus poblaciones normales y diversidad de especies.

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Para cumplir este propósito, la ONU propone una ruta a seguir centrando como eje el desarrollo sostenible de la agricultura bajo preceptor vanguardistas amigables con las especies polinizadoras. El primer paso es dar a conocer el hábitat de los polinizadores de esta manera se puede mejorar las condiciones para su supervivencia. En el caso particular de las abejas es fundamental identificar las razones por las cuales pueden estar en peligro, la revista científica Acta Biológica Colombiana, en su Volumen 5., (2000), menciona seis grupos de abejas descritas en la República de Colombia que podrían verse en peligro por factores específicos como:

  • Aquellas perseguidas para la obtención de alguno de sus productos como, por ejemplo: Meliponinos Melipona favosa, cuya familia está distribuida en buena parte de América Latina y que es principalmente perseguida por su miel.
  • Aquellas cuyos sitios de nidificación (colmenas) se producen en tierra, es decir, barrancos, pastizales o potreros. Esta característica las vuelve susceptibles puesto que sus colmenas son destruidas habitualmente por prácticas agrícolas y ganaderas como sucede con géneros como Centris o Anthophora, en el caso del genero Centris se han descrito no menos de 200 especies distribuidas desde Kansas, Estados Unidos hasta la República de Argentina.
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beja Centris sp. (Apidae, Centridini) | by GioJansen
  • Abejas con sitios de nidificación arbórea o en sitios muy específicos, como sucede con la familia Megachilidae perteneciente al grupo de las abejas de lengua larga, que de forma general son abejas solitarias que hacen sus hogares en tallos huecos e incluso caracoles, esta característica junto con su capacidad de construcción con materiales diversos ha hecho que se les considere como abejas albañiles.
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Rhodanthidium sticticum (llamada comúnmente como abeja roja)
  • Abejas que recoge fragancias, aceites, resinas, de plantas que desaparecen por cualquier motivo causante de deforestación (tala indiscriminada o piromanía), este tipo de abejas utilizan estas sustancias sea como precursores de feromonas para su reproducción o para impermeabilizar sus celdas de crianza de larvas, un ejemplo de abejas con estas características son las abejas de las orquídeas (euglosinos), ésta presentan colores metalizados, frecuentemente verde, robustas y de lengua larga, cuya principal importancia es la polinización de orquídeas.
  • Abejas que dependen de algún tipo de alimento muy específico, como es el caso anterior de las abejas de orquídeas, evidentemente, conseguir su alimento lo vuelve muy específico dadas las características propias de las orquídeas.
  • Abejas incapaces de volar sobre áreas desprovistas de bosques o con órganos de vuelo muy cortos.
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Euglossa sp., Euglossini | by Ecuador Megadiverso

Como se pone en evidencia, según la fuente consultada (Nates Parra & González, 2000) estos son solo una parte de los factores que ponen en peligro a las abejas, se debe tener en cuenta que en los casos de los demás polinizadores los factores pueden ser igual o parecidos e incluso muy particulares, sin embargo, factores como la agricultura agresiva, deforestación, contaminación, insecticidas, aerosoles y los mismos factores que han provocado el denominado calentamiento global, sin duda son causas que podrían poner en peligro irremediable a todos los polinizadores del mundo, provocando un daño irrecuperable del equilibrio planetario.

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Según la (FAO, 2018), tres cuartos de las especies agrícolas del mundo dependen en buena parte de las abejas y de los demás polinizadores; conservarlos indirectamente  logra medios de vida resilientes creación de empleos para los pequeños agricultores y apicultores principalmente que contribuyen a cubrir la demanda de alimentos saludables y nutritivos entorno a lo señalado en los objetivos de desarrollo sostenible propuestos por la ONU del primero al noveno que abarcan las mencionadas áreas de trabajo.

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Para proteger a los polinizadores de las amenazas sobre su abundancia, diversidad y salud, se requieren esfuerzos conjuntos que engloben desarrollo y mejoramiento de sus espacios de vida (hábitats) tanto en zonas rurales, especialmente en las que se desarrolla el agro y de forma  equivalente en las zonas urbanas; en estas ultimas es fundamental la protección y creación de áreas verdes cuyo sentido de existencia vaya más allá de lo estético, si no más bien se centre en lo naturalmente correcto, espacios verdes con plantas nativas puesto que si poseen inflorescencia se adaptarán sus ciclos de florecimiento a los aspectos climáticos  característicos de la región en cuestión, otra iniciativa importante es emplear plantas ornamentales en los exteriores de las viviendas, esta acción a más de embellecerla atrae mucho a las abejas silvestres; esta junto con otras iniciativas deben ir de la mano con la implementación de políticas que limiten el uso de plaguicidas perjudiciales para los polinizadores.

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Es vital también impulsar nuevas prácticas agrícolas que tomen en cuenta los conocimientos y experiencia local juntos con la ciencia, permitiendo la diversificación de cultivos. La consecución de este objetivo requiere como se ha dicho anteriormente la colaboración entre organizaciones nacionales e internacionales, el involucramiento de la academia desde las universidades y por tanto el desarrollo científico e investigación. Los puntos para tratar son claros en torno a la conservación de las abejas:

  • La deforestación

Como tal, la deforestación no solo afecta a las abejas directamente, según la (FAO, 2018), se prevé que la población mundial aumente de los 7 600 millones de personas actuales a cerca de 10 000 millones para 2050, en consecuencia se estima que la demanda de alimentos crecerá en un 50%, ejerciendo una fuerte presión en las tierras aprovechables para la agricultura; la deforestación es causada principalmente por la necesidad de convertir las tierras forestales en tierras agrícolas y ganaderas, esto causa una pérdida de hábitats valiosos y emanaciones enormes de CO2 a la atmósfera un verdadero PROBLEMA del mundo contemporáneo.

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  • Prácticas de pastoreo

Esta problemática, básicamente se sustenta en que las especies de abejas y polinizadores cuyos nidos son terrestres sufren el impacto de los animales que demandan pastoreo, al pisotear sus nidos, estas especies se ven obligadas a desplazarse a zonas más lejanas, dificultando la polinización en zonas que poseen ganadería y tierras cultivables al mismo tiempo.

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  • Colonización y establecimientos humanos

Este hecho provoca el mismo efecto que el ítem anterior, los polinizadores empiezan a desplazarse conforme el hombre va poblando una determinada zona, sin embargo, algunas especies pueden verse favorecidas de las construcciones humanas creando sus colmenas en tejados, cocheras, jardines, etc. La problemática se da cuando son expulsadas, el factor puede deberse a que su presencia genera el peligro de que los habitantes de la casa sean considerados intrusos y las abejas ataquen aun así se recomienda conservar los colmenares siempre y cuando  no afecten a la población caso contrario es adecuado  consultar con profesionales que permitan retirar un colmenar procurando sea trasladado a un árbol cercano  mediante el uso de implementos especiales que normalmente son empleados por apicultores.

  • Introducción de especies exóticas

Un ejemplo claro es de A. mellifera, especie introducida desde Europa hasta América (Nates Parra & González, 2000). Los indígenas hasta la colonización solo conocían abejas sin aguijón, euglosinos y abejorros. Los españoles particularmente se encargaron de la introducción de las abejas africanizadas para la obtención de miel y cera en los nuevos asentamientos; el efecto nocivo es la competencia por alimento entre estas especies y en efecto el desplazamiento de las abejas nativas provocando un desequilibrio del ecosistema, sin mencionar que algunas especies exóticas pueden llegar a convertirse en plagas y otras en colonizadoras de colmenas nativas.

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A. mellifera
  • Explotación inadecuada de recursos provenientes de las abejas

El efecto se relaciona con la anatomía y fisiología misma de la especie que se esté explotando, provocando un debilitamiento en la salud de estas especies explotadas, en normalmente son abejas sin aguijón, este denominado debilitamiento provoca enfermedades en las abejas. Aspectos como la genética de las abejas pueden verse comprometidos por malas practicas en apicultura, por lo cual se recomienda una práctica profesional y responsable de esta practica agrícola.

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  • Uso de agroquímicos nocivos

La mayoría de los insecticidas empleados en la agricultura son tóxicos para los insectos polinizadores, sin embargo, puede ser nocivo para el ser humano, principalmente al que consume miel de colmenas expuestas a agroquímicos puesto que los especímenes colectan material contaminado. Se conoce que cerca del 20% de las abejas desaparecidas del mundo se deben al uso de agroquímicos nocivos para las mismas, su desaparición según  (Nates Parra & González, 2000) en 1992 provoco una pérdida de 13 millones de dólares en el sector agrario en Estados Unidos, por falta de polinizadores en los cultivos.

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  • Calentamiento global y causas indirectas

Debido a la acción humana, todas las practicas anteriores: deforestación, quema de combustibles fósiles, agroquímicos, aerosoles, emanaciones de gases de invernadero, agricultura invasiva, ganadería, colonización, etc.) han llevado a las abejas a una situación “apocalíptica” según el portal web (ECOOSFERA, 2019) la UNAM ha reportado una perdida de 1 600 millones de abejas por los efectos antes mencionados a lo que las autoridades mexicanas han bautizado como una severa crisis medioambiental. Por otro lado, la variación de la temperatura ambiente en 1-3 grados afecta directamente en la reproducción no solo de los polinizadores si no de otras especies en el mundo, la consecuencia según los especialistas entomólogos provocará migraciones de los polinizadores a zonas de diferente altitud afectando los ecosistemas irremediablemente. Entorno causas indirectas, la principal: desconocimiento, así como los derrames de petróleo, los gases provenientes de las fábricas y la expansión de la frontera agrícola afectan también a los polinizadores.

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La conservación de las abejas y los demás polinizadores en el mundo se debe entender por derecho propio como un componente vivo y esencial para la diversidad y equilibrio natural. Son importantes directa e indirectamente en la conservación de otras especies que dependen de su trabajo para su subsistencia; son irreemplazables en el proceso de polinización y son los causantes de que los cultivos alcancen su máximo desarrollo. La abejas como tal son indicadores de la salud de un ecosistema y son herramientas que permiten evaluar la biodiversidad en zonas protegidas; su conservación por lo tanto no es una acción de una sola persona ni siquiera de un colectivo, la conservación como tal es un asunto que nos engloba a todos absolutamente y por esta razón no podemos ser indiferentes con la crisis medioambiental en torno a los polinizadores, que demandan de  la humanidad un verdadero compromiso para la protección y conservación de las especies aun existentes, que en gran parte se encuentran en una situación cada vez más crítica sumado el desconocimiento generalizado por parte de algunos sectores como se mencionó anteriormente.

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Abejorro. Autora: Diana Hidalgo. Facultad de Ciencias Agrícolas – Universidad Central del Ecuador. Campus CADET. Diciembre 2019.

Los seres humanos desde cada uno de nuestros países de origen estamos comprometidos a proteger y recuperar los sitios naturales de nidificación y del hábitat en general, la academia debe estar enfocada en identificar y clasificar las especies de cada zona y región del territorio nacional que le competa, con el afán de estudiar asuntos faunísticos y comportamentales de las especies en cuestión. Contribuir con nidos artificiales para diferentes tipos de polinizadores como es el caso de la construcción de meliponarios en zonas agrícolas lo que favorece a los cultivos.

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Los especialistas en apicultura en conjunto con las universidades están comprometidos a estudiar las especies con usos potenciales como alimenticio, medicinal o polinizante aplicable para zonas determinadas que no incurran en un desequilibrio ambiental, de forma análoga la protección de la flora nativa, así como la identificación de polinizadores de la misma en una región determinada es asunto que involucra profesionales como biólogos, botánicos, taxónomos, entomólogos, agrónomos entre otros. Finalmente, el ser humano debe comprometerse al uso racional de los recursos producidos por algunas especies silvestres. Todos estos ejes y recomendaciones solo se conseguirán mediante la vinculación adecuada entre las diferentes organizaciones, niveles de gobiernos estudiantes y sociedad civil en general, la cooperación e información eficaz garantiza una reducción del principal peligro: el desconocimiento, tal que sus efectos han producido una gravísima crisis medio ambiental, la cual de ser atendida de inmediato antes de provocar una crisis alimentaria y medioambiental tan fuerte que atenta con la supervivencia de nuestra y las demás especies; es hora de tomar conciencia y reconocer a las abejas y a los demás polinizadores como la solución de esta crisis provocada por el hombre y que sabiamente puede redimirse contribuyendo todos los días en la conservación de tan minúsculos pero irreemplazables seres dadores de vida.

Bibliografía

CAFI. (12 de Enero de 2016). Cámara Argentina de Fruticultores Integrados . Obtenido de El consumo mundial de la manzana crece: http://www.cafi.org.ar/el-consumo-mundial-de-la-manzana-crece-2/

ECOOSFERA. (26 de Abril de 2019). ECOOSFERA. Obtenido de México ha perdido mil 600 millones de abejas: es una situación “apocalíptica”.: https://ecoosfera.com/mexico-abejas-extincion-perdida-pesticidas-crisis-ambiental/

FAO. (2018). Organización de las Naciones Unidas para la alimentacion y la agricultura. Obtenido de 2018. El estado de los Bosques del Mundo: http://www.fao.org/state-of-forests/es/

FAO. (2018). Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura . Obtenido de Acción mundial de la FAO sobre servicios de polinización para una agricultura sostenible.: http://www.fao.org/pollination/world-bee-day/es/

Nates Parra, G., & González, V. H. (2000). Las abejas silvestres de Colombia: Porqué y cómo conservarlas. Acta Biológica Colombiana., Volumen 5, Número 1. ISSN electrónico 1900-1649. ISSN impreso 0120-548X. , 5-37.

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¡FELIZ DÍA MUNDIAL DE LAS ABEJAS!

Evaluación física – química y aceptabilidad de masa para tacos, combinación de cereales-legumbres

Evaluación física – química y aceptabilidad de masa para tacos, combinación de cereales-legumbres

Physical evaluation – chemistry and acceptability of taco dough, combination of cereals and pulses

Katerynne Carolina Borja Mesías1, Johanna Valeria Flores2

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Salud Pública, Escuela de Nutrición y Dietética, 2 Escuela de Gastronomía Dirección: Panamericana Sur km 1 1/2, Riobamba-Ecuador | Teléfono: 593(03) 2998-200 | Telefax: (03)2317-001 | Código Postal: EC060155.

*Correspondencia E-mail: katerynne.borja@espoch.edu.ec Teléfono: 0960027675

RESUMEN

La combinación entre cereales y legumbres es perfecta para establecer una proteína de alto valor biológico; en el caso de las legumbres estas tienen un alto contenido de lisina, pero deficiencia de metionina, lo contrario en los cereales que son ricos en metionina, pero bajos en lisina. La OMS (Organización Mundial de la Salud) afirma en sus estudios que el mundo desarrollado consume más del doble de los requerimientos diarios necesarios en proteínas, esta organización recomienda una proporción de sólo el 25% de leguminosa un 75% cereal. El tipo de investigación es experimental cuantitativo con un diseño completamente al azar con 3 tratamientos de dosificaciones T0 (tratamiento testigo), T1, T2 y T3 de la masa para tacos pero cada una con diferente concentración de harina de leguminosa (arveja) y cereal (maíz). Todos los tratamientos presentaron pH (inferior a 5) y acidez (0,4-0,6)

Palabras claves: proteína de alto valor biológico, maíz y arveja, cereal, leguminosa

ABSTRAC

The combination between cereals and legumes is perfect to establish a protein of high biological value; in the case of legumes they have a high lysine content, but methionine deficiency, the opposite in cereals that are rich in methionine, but low in lysine. The WHO (World Health Organization) states in its studies that the developed world consumes more than twice the daily requirements of protein, this organization recommends a ratio of only 25% of legume to 75% of cereal. The type of research is quantitative experimental with a completely randomized design with 3 treatments of dosages T0 (control treatment), T1, T2 and T3 of the taco dough but each with different concentration of legume flour (pea) and cereal ( corn). All treatments had pH (less than 5) and acidity (0.4-0.6)

Keywords: high biological value protein, corn and peas, cereal, legume

  1. Introducción

1.1 Antecedentes

Las legumbres (fruto de las leguminosas) contienen una alta concentración de proteínas, una proporción adecuada de hidratos de carbono y un contenido bajo en grasas. Además, son ricas en vitaminas del grupo B, antioxidantes y fibra. Esto las convierte en un alimento valioso en la lucha contra la obesidad y en la prevención y control de enfermedades crónicas tales como la diabetes, el hipercolesterolemia, diferentes cardiopatías y el cáncer (Chuang et al., 2012)

Los cereales, por otro lado, son imprescindibles en cualquier dieta por el alto contenido en vitaminas y minerales; pero, sobre todo, por su aporte de hidratos de carbono complejos (almidón) que son una fuente de energía de alta calidad. También son la principal fuente de hierro y una fuente importante de fibra.

La combinación entre cereales y legumbres es perfecta para establecer una proteína de alto valor biológico; en el caso de las legumbres estas tienen un alto contenido de lisina, pero deficiencia de metionina, lo contrario en los cereales que son ricos en metionina, pero bajos en lisina. Por lo tanto, consiguen establecer una proteína de calidad que permita reparar tejidos y crear nuevas estructuras. La OMS (Organización Mundial de la Salud) afirma en sus estudios que el mundo desarrollado consume más del doble de los requerimientos diarios necesarios en proteínas. Mientras, el Tercer Mundo sufre una carencia alarmante de proteínas. Por otro lado, incluso la OMS recomienda una proporción de sólo el 25% de leguminosa un 75% cereal.

1.2 Objetivos

Objetivo general

Crear un producto nutritivo y de calidad total apta para el consumidor, en base de la mezcla de leguminosas y cereales, que ayuden a tratar problemas de malnutrición (desnutrición).

Objetivos específicos:

  1. Revisar documentos bibliográficos acorde al tema.
  2. Elaborar prototipos del producto.
  3. Realizar una evaluación sensorial y análisis de la calidad total del prototipo del producto.
  4. Realizar un análisis físico, químico y microbiológico del producto.
  5. Analizar la tabulación y discusiones de los resultados.
  6. Realizar el diseño del envase o empaquetado del producto y su respectivo etiquetado nutricional.
  • Hipótesis

Hipótesis nula: los productos nutritivos final no cumple con los análisis sensoriales y factores de calidad total.

Hipótesis alternativa: la combinación adecuada entre cereales y leguminosas, tiene un buen aporte de proteína vegetal biodisponible y cumple con los estándares de calidad total

  • Estado del Arte
    • Maíz (Zea mays)

Origen y distribución

Zea mays, el maíz, es una gramínea anual originaria y domesticada por los pueblos indígenas en el centro de México desde hace unos 10 000 años, e introducida en Europa en el siglo XVII. Los indígenas taínos del Caribe denominaban a esta planta mahís, que significa literalmente ‘lo que sustenta la vida’. Actualmente, es el cereal con el mayor volumen de producción a nivel mundial, superando incluso al trigo y al arroz.

En el mapa inferior se muestra la tasa de consumo de maíz per cápita a nivel mundial; como se ve en el mapa México, Guatemala, Sudáfrica, Zimbabue, Zambia, Lesoto y Malaui encabezan la lista de los principales consumidores de maíz.

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Figura 1:(Imagen tomada de Maize food average per capita)Tasa de consumo per capita de maíz: ██ más de 100 kg/año ██ de 50 a 99 kg/año ██ de 19 a 49 kg/año ██ de 6 a 18 kg/año ██ 5 o menos kg/año

En la cocina latinoamericana tiene participación importante en diversos platos como: tortillas y diversos platillos hechos con ellas como arepas, tacos, enchiladas, chilaquiles y quesadillas; locros, sopa de cuchuco, choclo o chócolo, sopa de elote, sopa paraguaya, cachapas, hallacas, hallaquitas, sopes, gorditas, tlacoyos, tlayudas, huaraches, molotes, esquites, tamales y humitas.

Descripción

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Figura 2: Ilustración del maíz de Francisco Manuel Blanco, Flora de Filipinas, Gran edición, Atlas II, 1880-1883.

Raíz

La planta tiene dos tipos de raíz, las primarias son fibrosas, presentando además raíces adventicias, que nacen en los primeros nudos por encima de la superficie del suelo, ambas tienen la misión de mantener a la planta erecta, sin embargo, por su gran masa de raíces superficiales, es susceptible a la sequía, intolerancia a suelos deficientes en nutrientes, y a caídas de grandes vientos (acame).

Tallo

El tallo está compuesto a su vez por tres capas: una epidermis exterior, impermeable y transparente, una pared por donde circulan las sustancias alimenticias y una médula de tejido esponjoso y blanco donde almacena reservas alimenticias, en especial azúcares.

Hojas

Las hojas toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, del cual nacen las espigas o mazorcas. Cada mazorca consiste en un tronco u olote que está cubierta por filas de granos, la parte comestible de la planta.

Inflorescencia

Es una planta monoica de flores unisexuales; sus inflorescencias masculinas y femeninas se encuentran bien diferenciadas en la misma planta:

  • La inflorescencia masculina es terminal y se le conoce como panícula,panoja, espiga y miahuatl en náhuatl, compuesta por un eje central o raquis y ramas laterales; a lo largo del eje central se distribuyen los pares de espiguillas de forma polística y en las ramas con arreglo dístico y cada espiguilla está protegida por dos brácteas o glumas, que a su vez contienen en forma apareada las flores estaminadas; en cada florecilla componente de la panícula hay tres estambres donde se desarrollan los granos de polen.
  • Las inflorescencias femeninas, las mazorcas,se localizan en las yemas axilares de las hojas; son espigas de forma cilíndrica que consisten de un raquis central u olote donde se insertan las espiguillas por pares, cada espiguilla con dos flores pistiladas una fértil y otra abortiva, estas flores se arreglan en hileras paralelas, las flores pistiladas tienen un ovario único con un pedicelo unido al raquis, un estilo muy largo con propiedades estigmáticas donde germina el polen.

Granos

En la mazorca, cada grano o semilla es un fruto independiente llamado cariópside que está insertado en el raquis cilíndrico u olote; la cantidad de grano producido por mazorca está limitada por el número de granos por hilera y de hileras por mazorca.

Composición química

En la Tabla 1 se muestra la composición del maízen estado maduro en base a 100 g de muestra.

TABLA No. 1. Composición química de la harina de maíz

Componentes

Mayoritarios

Contenido (%) Componentes

Minoritarios

Contenido (mg)
Sólidos Totales Vitamina C 0
Sólidos solubles Caroteno 11
PH 2.16 Tiamina (B1) 0
Humedad 1.8 Yodo 80
Azúcares reductores 75.71 Cobalamina (B12) 0
Cenizas 2.43 Folato 10.10
Grasas 2.80 Calcio 18
Pectina Hierro 2.40
Fibra 7.30 Vitamina E 0.42
Proteínas 8.31

Fuente: Base De Datos Internacionales De Composición De Los Alimentos.

Propiedades Nutricionales

  1. El maíz dulce es rico en hidratos de carbono, en vitaminas A, B1, B2, B3, B6, B9, E y C, en fibra y en sales minerales como potasio, magnesio, hierro, calcio, zinc, sodio y fósforo. El germen del grano de maíz contiene un aceite que no contiene colesterol.
  2. El maíz contiene bajo contenido de calcio y elevado de fósforo, como la mayor parte de los cereales. Los alimentos vegetales contienen naturalmente mayor cantidad de potasio que de sodio. El magnesio está en cantidades importantes en el grano entero de maíz, al igual que en semillas, nueces y otros cereales integrales. El maíz tiene cantidades sumamente variables de hierro, el zinc es esencial para la actividad de más de 70 enzimas y forma parte de proteínas que actúan como receptores hormonales e intervienen en el crecimiento.
  3. El maíz es una buena fuente de fibra de ambos tipos, soluble e insoluble por lo que se aconseja su consumo en caso de estreñimiento y niveles elevados de colesterol y triglicéridos en la sangre. En las variedades comunes el contenido de proteínas puede oscilar entre el 8 y el 11% del peso del grano. Pero se debe tener en cuenta que son de bajo valor nutritivo por cuanto carece de lisina y de triptofano, dos aminoácidos esenciales.
  4. El grano de maíz contiene vitamina B1 o tiaminason los nombres dados a esta sustancia capaz de prevenir o curar los síntomas clínicos conocidos bajo el nombre de “beri-beri”, una enfermedad nutricional. La tiamina participa en el metabolismo energético. El grano de maíz contiene vitamina B1 o tiamina son los nombres dados a esta sustancia capaz de prevenir o curar los síntomas clínicos conocidos bajo el nombre de “beri-beri”, una enfermedad nutricional. La tiamina participa en el metabolismo energético.

1.4.3 Definiciones:

Análisis bromatológico.-. El análisis bromatológico permite conocer la composición cuantitativa de la masa para tacos en cuanto a fibra, grasa, proteínas, ceniza, humedad, azúcares totales, azúcares reductores y azúcares no reductores.8

Análisis microbiológico. – El análisis microbiológico define la aceptabilidad de un producto y/o ingrediente alimentario en base a la presencia o ausencia, o el número de microorganismos por unidad de masa, volumen, área o lote. 8

Análisis Nutricional. – Es el cálculo del valor nutricional de los alimentos, para conocer el potencial nutritivo o la cantidad de nutrientes que el alimento aporta al organismo. 8

Evaluación sensorial. – Es una disciplina científica usada por medio de un test, para medir, analizar e interpretar las reacciones percibidas por los sentidos de las personas hacia ciertas características de un alimento como son su sabor, olor, color, apariencia y textura, por lo que el resultado de este complejo de sensaciones captadas e interpretadas son usadas para medir la calidad de los alimentos. 8

Aceptabilidad. – se determina mediante una escala hedónica con nueve ítemes para conocer la aceptabilidad de los tacos. 8

 

  • Arveja (Pisum sativum)

Origen y distribución

Pisum sativum es una planta herbácea de la familia de las leguminosas (Fabaceae), más o menos trepadora, propia de la cuenca mediterránea, aunque muy extendida en todo el mundo. Se cultiva para obtener sus pequeñas semillas que, al igual que la planta misma, reciben distintos nombres, según la zona; entre otros muchos, guisante, chícharo (del mozárabe číčar-o, y este del latín cicĕra),9 petipuás arveja y las variedades de tiernas vainas comestibles que los envuelven conocidas como miracielo, cometodo o tirabeque, en ambos casos muy apreciadas para el consumo humano. La arveja es una especie anual y su cultivo se encuentra difundido por casi todo el mundo. Con el paso del tiempo ha ido adquiriendo una mayor importancia en la industria, tanto conservera como de congelación.

TABLA No. 2. Importancia económica y distribución geográfica de la arveja

Países Producción de arvejas verdes

año 2001 (toneladas)

Producción de arvejas verdes

año 2002 (toneladas)

India 3.800.000 3.800.000
China 1.541.280 1.661.280
Estados Unidos 885.000 787.715
Francia 474.000 418.000
Reino Unido 388.000 352.000
Hungría 283.425 280.000
Egipto 240.000 227.135
Bélgica-Luxemburgo 144.000 150.000
Perú 82.559 80.909
Dinamarca 80.000 80.000
Marruecos 79.000 68.570
Países Bajos 76.800 75.000
Italia 70.902 70.318
Pakistán 70.716 72.128
Australia 65.000 65.000

Fuente: F.A.O

Descripción

La planta posee un sistema vegetativo poco desarrollado aunque con una raíz pivotante que tiende a profundizar bastante. Las hojas están formadas por pares de folíolos terminadas en zarcillos. Las inflorescencias nacen arracimadas en grandes brácteas foliáceas –de hasta 9 por 4 cm– que se insertan en las axilas de las hojas. Las semillas (guisantes) se encuentran en vainas de entre 5 a 10 cm de largo que contienen entre 4 y 10 unidades. Existen variedades de hábito determinado, es decir, que crecen como hierbas hasta una altura definida, y otras de hábito indeterminado, que se comportan como enredaderas que no dejan de crecer y requieren medios de soporte o “guías”.

Son plantas herbáceas anuales, trepadoras, muy variables en forma y hábito, glabras. Hojas imparipinnadas; los 3–5 folíolos distales generalmente reducidos a zarcillos trepadores, folíolos normales 2–6, opuestos, ovados, elípticos u obovados, generalmente 1.5–5.5 cm de largo y 1–2 cm de ancho, estipelas ausentes; estípulas foliáceas, ovadas, generalmente más largas que los folíolos, basalmente semicordadas, amplexicaules y dentadas. Inflorescencia flores solitarias o racimos con 2 o 3 flores en el ápice del pedúnculo; cáliz campanulado, 5-lobado, los 2 lobos superiores más anchos; corola 1.5–2 cm de largo, blanca o rosada, estandarte obovado o suborbicular, las alas falcado-oblongas, la quilla encorvada, apicalmente obtusa; estambres 10, diadelfos, el vexilar libre; estilo barbado en la superficie interna. Legumbres oblongas o cilíndricas, más o menos comprimidas o teretes, 2.5–12.5 cm de largo y 1.5–2.5 cm de ancho, rectas o curvadas, carnosas y ceráceas al madurar, dehiscentes; semillas 3–12, forma y tamaño variable.10

Composición química

La Tabla 3 se muestra la composición de harina de arveja en base a 100 g de muestra.

TABLA No. 3. Composición química de la harina de arveja

Componentes

Mayoritarios

Contenido (%) Componentes

Minoritarios

Contenido (mg)
Sólidos Totales Vitamina C 0
Sólidos solubles Caroteno 11
PH 2.16 Tiamina (B1) 0
Humedad 1.8 Yodo 80
Azúcares reductores 75.71 Cobalamina (B12) 0
Cenizas 2.43 Folato 10.10
Grasas 2.80 Calcio 18
Pectina Hierro 2.40
Fibra 7.30 Vitamina E 0.42
Proteínas 8.31

Fuente: Base De Datos Internacionales De Composición De Los Alimentos

La Tabla 4 se muestra la composición de harina de maíz y arveja en base a 100 g de muestra.

TABLA No. 4. Composición química de la harina de maíz y harina de arveja

Componentes

Mayoritarios

Contenido (%) Componentes

Minoritarios

Contenido (mg)
Sólidos Totales Vitamina C
Sólidos solubles Caroteno
PH 2.16 Tiamina (B1)
Humedad 1.8 Riboflavina (B2)
Azúcares reductores 7.22 Niacina (B5)
Cenizas 2.43 Fósforo
Grasas Calcio
Pectina Hierro
Fibra
Proteínas
Acidez cítrica
Acido oxálico (mg)

Fuente: Tello 2002

Propiedades Nutricionales

  1. La harina de maíz no contiene gluten y, por tanto, puede ser consumida porlos celiacos. Sin embargo, la ausencia de esta proteína hace que no pueda elaborarse pan exclusivamente con ella, por lo que tiene que ser mezclada con harinas de otros cereales (trigo, arroz, avena) para conseguir una consistencia y una elasticidad adecuadas.
  2. Cocinada convenientemente da lugar a una pasta muy apreciada en cocina como, por ejemplo, es el caso de la polenta italiana o de los tamales mexicanos. También, se usa como harina secundaria en rebozos, bizcochos o tortas, aportando un ligero sabor dulce. Además de su uso en repostería, es muy adecuada para dar una buena masa a las croquetas y a las galletas saladas.
  3. La composición química de la harina depende del grado de extracción (cantidad de harina obtenida a partir de 100 kilos de cereal). Cuanto mayor sea éste, menor será la proporción de almidón y mayor la cantidad de vitaminas, minerales y fibra aportada por la cáscara. Tiene un valor energético similar al trigo, pero aporta una mayor cantidad de grasas y menos proteínas. Este aporte calórico se sitúa en torno a 330 kcal/100 g. El aporte de fibra se sitúa en 9,5 g/100 g, una cantidad que resulta ser nada despreciable.
  4. El maíz es un cereal particularmente deficiente en niacina (vitamina B3) y tiene una riqueza proteica relativamente baja, ya que es deficiente en lisina y en triptófano. Por este motivo, resulta necesario que el maíz y sus productos derivados se enriquezcan con vitaminas o se complementen con otros alimentos para conseguir proteínas completas.

1.4.2 Tortillas para taco

Buen aporte de energía por su alto contenido en hidratos de carbono, además de ser una rica fuente de fibra, son bajas en grasa aportan alrededor de 23 kcal. Acorde al tamaño de la tortilla una persona sana podría consumir hasta 4 tortillas diarias. Es una buena fuente de betacarotenos, y tiene un potente antioxidante, posee vitaminas del complejo B, tales como B1, B3 y B9, además de vitamina E. otro beneficio es que son de bajo costo y de fácil elaboración.

1.4.3 Definiciones:

Dosificación de la tortilla. – aporta 23 calorías de las cuales el 50% son carbohidratos, y un 39% son proteínas.

Análisis bromatológico.-. El análisis bromatológico permite conocer la composición cuantitativa de las tortillas en cuanto a fibra, grasa, proteínas, ceniza, humedad, azúcares totales, azúcares reductores y azúcares no reductores.

Análisis microbiológico. – El análisis microbiológico define la aceptabilidad de un producto y/o ingrediente alimentario en base a la presencia o ausencia, o el número de microorganismos por unidad de masa, volumen, área o lote.

Análisis Nutricional. – Es el cálculo del valor nutricional de los alimentos, para conocer el potencial nutritivo o la cantidad de nutrientes que el alimento aporta al organismo.

Evaluación sensorial. – Es una disciplina científica usada por medio de un test, para medir, analizar e interpretar las reacciones percibidas por los sentidos de las personas hacia ciertas características de un alimento como son su sabor, olor, color, apariencia y textura, por lo que el resultado de este complejo de sensaciones captadas e interpretadas son usadas para medir la calidad de los alimentos.

Aceptabilidad. – se determina mediante una escala hedónica con nueve ítems para conocer la aceptabilidad de la tortilla

  1. Métodos

2.1 Modalidad y tipo de investigación:

Es una investigación experimental cuanti-cualitativa, de con variables que pueden ser medibles mediante la toma de datos numéricos y la realización de pruebas a nivel de laboratorio, así como también con pruebas de análisis sensorial y aspectos referentes a la calidad del producto formulado, es proyectiva ya que induce a la preparación de un producto innovador.

El trabajo tuvo una duración de 2 meses distribuidos en: recolección de información, elaboración del producto terminado (tortilla de maíz y arveja) que se realizó en la ciudad de Riobamba en el laboratorio de bromatología y tecnología de los alimentos.

Variable Independiente:

  • Formulación de las tortillas de maíz y arveja.

Variable dependiente:

  • Análisis bromatológico de las tortillas.
  • Análisis microbiológico de las tortillas
  • Análisis nutricional de las tortillas.
  • Evaluación sensorial de las tortillas
  • Aceptabilidad de las tortillas

Se realizó un diseño experimental con tres tratamientos T1, T2, T3; en el cual variamos la cantidad de la tortilla de maíz y arveja y se compara con el tratamiento T0 es el blanco que se preparara una tortilla normal de harina de trigo.

TABLA No 5. Dosificación de la Bebida de la masa de taco

Ingredientes T0 T1 T2 T3
Harina de maíz 10g 8g 5g
Harina de arveja 5g 7g 10g
Harina de trigo 15g
Agua 10ml 10ml 10ml 10ml
Huevo 17g 17g 17g 17g

Elaborado por: Borja Katerynne y Flores Valeria

2.2 Proceso:

En el siguiente diagrama de flujo se indica los pasos subsecuentes que se realizan para la preparación de la tortilla de maíz y arveja. (Anexo 1)

TORTILLAS PARA TACOS

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Referencias

  1. FAO: the evolution of corn.
  2. FAO: Archaeological evidence of teosinte domestication from Guilá Naquitz, Oaxaca.
  3. Maize. The Oxford English Dictionary. Disponible en : http://www.dictionary.oed.com/cgi/entry/00299980?query_type=word&queryword=maize&first=1&max_to_show=10&sort_type=alpha&result_place=2&search_id=2K83-vPUJCp-982&hilite=00299980
  4. FAO: «Producción mundial del maíz en 2006».
  5. According to 2000 CIMMYT World Maize Facts and Trends.
  1. Kato, Takeo Ángel; Mapes, L.M. Mera, J.A. Serratos, R.A. Bye, R. (2009). «Origen y diversificación del maíz: una revisión analítica». Universidad Nacional Autónoma de México, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad: 116.
  2. «Corn Stalk Lodging». Monsanto Imagine. 2 de octubre de 2008.
  1. Jorge, A. (2013). Elaboracipon de Bebidas Dietéticas con Frutos expoticos en la Provincia de Esmeraldas. Tesis, Escuela Superior Politpecnica de Chimborazo, Facultad de SaLud Pública, Riobamba.
  2. Allkin, R., D. J. Goyder, F. A. Bisby & R. J. White. 1986. Names and synonyms of species and subspecies in the Vicieae: Issue 3. Vicieae Datab. Proj. 1–75.
  3. Berendsohn, W.G. & A.E. Araniva de González. 1989. Listado básico de la Flora Salvadorensis: Familia 118: Leguminosae. Cuscatlania 1(2): 1–16.

Agradecemos la importante colaboración de nuestras autoras:

Katerynne Carolina Borja Mesías1, Johanna Valeria Flores2

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Salud Pública, Escuela de Nutrición y Dietética, 2 Escuela de Gastronomía.

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Conmemoración de todas las Víctimas de la Guerra Química. (EDITORIAL. ABRIL-2019)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     “Trabajar juntos por un mundo libre de armas químicas” es el lema de la OPAQ, Organización para la Prohibición de las Armas Químicas, organismo internacional con sede en La Haya (Holanda), encargado de la aplicación de la Convención sobre Armas Químicas, que en 2013 fue congratulado con el Premio Nobel de la Paz, por su importante labor en la erradicación y desmantelamiento de las armas de la Guerra Civil Siria. La ejecución de la Convención sobre Armas Químicas (CAQ), empezó el 29 de abril de 1997, fecha verdaderamente histórica para la humanidad, sin embargo, después de 22 años de la firma poco o nada se sabe sobre la implicación de esta convención; por esta razón el equipo editorial de Mi Septiembre Rojo, en la vigésima segunda Conmemoración de todas las Víctimas de la Guerra Química, se une a esta lucha por la ética y la verdadera Paz Mundial, mediante la difusión del presente editorial.

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Entrada en vigencia la firma del (CAQ), se acordó entre los Estados miembros de la ONU, mediante acuerdo multilateral el desarme mundial, concentrándose en la eliminación de armas de destrucción masiva, pese a las esforzadas negociaciones que duraron años en la Conferencia de Desarme y en la Comisión Preparatoria, previo al nacimiento de la OPAQ [1], dicha organización centra sus esfuerzos en suprimir la producción , almacenamiento transferencia y empleo de armas químicas, esfuerzos que tienen por finalidad finiquitar la existencia de tales armas, que en definitiva se constituyen como un riesgo para la humanidad. Desde la antigüedad, diversas sustancias químicas eran empleadas como armas, por ejemplo, ciertas comunidades aborígenes de África disponen de plantas que contienen glucósidos cardíacos como la ouabaína presente en plantas del género Acokanthera, cuya toxicidad suponen un riesgo mortal; la lista de especies sería interminable, sin embargo su uso ha evolucionado a escalas masivas cuyo impacto es significativo en tácticas de guerra modernas.

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La ouabaína, también conocida como estrofantin-GAcocanterinaOctahidrato de ouabaínakombetina, es un poderoso glucósido cardíaco de acción rápida que se extrae del Strophanthus gratus y de la corteza de Acokanthera ouabaio.

SE RECOMIENDA EL ESPECIAL DE DATOS CURIOSOS DE LA QUÍMICA Edición especial: Envenenamientos, muertes e intentos de asesinato.

De esta manera es que se pasó desde los fitotóxicos hasta los humos mortales, como lo son los humos de arsénico y amoniaco, su uso se considera como una acción cruel e innecesaria que en otras palabras no deja de ser un “juego sucio” entre dos partes en pugna, bien pude decirse que entre dos naciones en litigio de guerra, sin embargo, la “guerra química” es una realidad presente principalmente en la violencia de género y es allí donde radica el verdadero problema entorno al mal uso de sustancias químicas por ejemplo, Diario “El Tiempo” de Colombia afirma que en el 2012 se registraron 162 casos y en 2013 fueron 69 casos donde el factor en común fue la alta incidencia de los ataques en mujeres provocados por sus propias parejas [2], estos casos registraron el uso de vitriol entre otras sustancias. El fenómeno se tornó de carácter global, a tal punto que la Acid Survivors Trust International (ASTI), afirma que 1500 personas son atacadas con ácido cada año en el mundo donde cerca del 80% son mujeres y en el 90% de los casos los agresores son varones, más allá de una evidente violencia de género, es una muestra significativa del mal uso de sustancias químicas que comprenden la lucha por la erradicación de este tipo grave de violencia, que a opinión personal de éste su autor, es parte indiscutible de la neo guerra química que suscita desde los hogares disfuncionales en todo el mundo. Esta indiscutible falta de civilidad promueve los esfuerzos internacionales por erradicación de las armas químicas en todos sus niveles, en el caso de los eventos “menores” de ataques químicos por efectos violencia intrafamiliar es y debe ser reglada desde la legislación civil de cada nación.

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Natalia Ponce de León se ha convertido en el rostro de las víctimas de ataques con ácido sulfúrico en Colombia, país que ocupa el primer lugar en el mundo en ataques con ácido, como una forma de violencia hacia las mujeres. 

Por otro lado, las armas químicas de mayor impacto promovieron acuerdos internacionales que datan desde 1675 cuando en Estrasburgo, los líderes de Francia y Alemania acordaron la prohibición de balas envenenadas, el mismo escenario se vivió doscientos años más tarde (1874), en Bruselas, cuando se habló sobre el Proyecto de declaración internacional en referencia a las leyes y costumbres de guerra, el acuerdo de este proyecto prohibía el uso de proyectiles envenenados o cualquier otro material que causaran a sus víctimas daños o sufrimientos innecesarios, lastimosamente nunca entro en vigor, reflejando que para la época encontrar un consenso ético para la guerra no era más que un sueño utópico.

Ya en el siglo XX, partiendo desde la Conferencia de Paz de La Haya (Holanda), todas las partes prohibieron textualmente: “el empleo de proyectiles que tengan por único objeto el esparcir gases asfixiantes o deletéreos”, reiterándolo en la siguiente Convención de La Haya (1907) [1]. Empero a dichas medidas y ante la evidente e indiscutible utilización de armamento químico durante la primera guerra mundial, la definición de “guerra química”, nace en la localidad de Ypres (Bélgica) el 22 de abril de 1915, era jueves y empezadas las horas de la tarde un globo asciende desde las trincheras alemanas lanzando una potente bengala roja, señal que ordenaba al ejército alemán en un frente de 6.5 km se disponga abrir los grifos de unos 5700 recipientes de gas cloro, equivalentes a 168 toneladas métricas, en contra del ejército francés y argelino mismos que al pensar que se trataba de humo normal, sin imaginar que se trataba de una gran nube de gas toxico de color gris verde por sus propiedades químicas, fueron tomados por sorpresa presentando graves síntomas de ceguera, tos, vomito, náuseas violentas, y dolores de cabeza y pulmones, que llevaron a un total de 10000 hombres repartidos en dos divisiones al pánico colectivo, que sin con justa razón los indujo a la retirada, el impacto de ataque increíble incluso para el mismo ejército alemán, que no supo aprovechar dicha rupturas de filas enemigas, a lo cual el ejército canadiense intervino tratando de neutralizar el gas con paños empapados de su propia orina lo que les permite resistir en sus posiciones con un trágico saldo de 1500 soldados canadienses muertos. Finalmente mueren asfixiados en Ypres unos 5000 soldados y otros miles quedando severamente incapacitados por el gas cloro puesto que en la mayoría generó insuficiencia respiratoria [3].

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La Segunda Batalla de Ypres: El Infierno Químico

Al final de la primera guerra mundial se habían liberado un enorme total de 124.200 toneladas métricas de gas mostaza (bautizada como iperita de Ypres) (C4H8Cl2S), así como otros agentes químicos, con ellas más de 90.000 soldados tuvieron sin lugar a dudas una muerte espantosa, cerca de 1´000.000 de hombres volvieron de la guerra totalmente ciegos y probablemente miles con daños causados por la pérdida de conciencia, como daños neurológicos, desfiguraciones o incluso lesiones. Este horrendo panorama que como saldo dejo la guerra química, llevó a las naciones a planear estrategias militares y establecer protocolos, así es que en 1925, el conocido Protocolo de Ginebra, impulso la negociación mediante diversos instrumentos jurídicos de la prohibición del uso en la guerra de gases asfixiantes, armas biológicas (bacterias y virus) y sustancias toxicas [1], lastimosamente nunca se consideró el desarrollo de dicho armamento , por lo que silenciosamente las naciones seguían invirtiendo en el avance de estas poderosas armas y muchos de los países miembros se negaron a cumplir el protocolo en ya que muchas naciones con las que se tenía enfrentamientos no pertenecían al protocolo porque consideraron “justo” atacarlos basados en ese hecho.

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Los avances científicos entorno a las armas químicas tuvieron auge entre los años 20 a 30 cuando un sinfín de sustancias neurotóxicas fueron descubiertas, despertando interés especial en las naciones que formaron parte del conflicto bélico de la segunda gran guerra mundial, donde las armas químicas  también tuvieron su parte, a tal punto que al finalizar la Guerra Fría, tanto Estados Unidos como la extinta URSS llegaron a poseer decenas de millares de toneladas de armas químicas.

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Las negociaciones empiezan formalmente, en 1972 con la Convención de las Armas Biológicas (CAB), cuyo principal problema fue la inexistencia de métodos de verificación de las medidas tomadas, posteriormente en 1980 la Conferencia de Desarme estableció un grupo de trabajo específico sobre las armas químicas [1], casi 5 años más tarde, dicho grupo propuso términos de evaluación del convenio. Precisamente fue en esa década que se produjeron diversos factores que favorecieron el desarme y destrucción de las armas químicas en cuestión, dichos factores fueron inicialmente el acercamiento entre las grandes potencias, el ataque químico en 1988 contra Halabja, en Iraq, la amenaza de guerra química en el transcurso de la Guerra del Golfo y el posible acuerdo bilateral entre la URSS y USA para la destrucción de las armas químicas así como la finalización de su producción.

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El trasfondo de las negociaciones se veían siempre empañadas por los deseos persistentes de los Estados Unidos, quienes insistían en tomarse el derecho de reprimir con el mismo nivel (químico) en caso de que algún Estado miembro rompiera el pacto, tema que se fue “superando” muy lentamente. De esta manera el proyecto de Convención de la Conferencia de Desarme entró en debate entre los años 1992 y 1993 cuya firma realizaron 130 países en la Asamblea General de las Naciones Unidas, el 13 de enero de ese año, en París. Posteriormente los países que firmaron la convención entraron en un periodo de preparación para el desarme, estableciendo su primera Secretaria Técnica Provisional en La Haya en febrero de 1993, el convenio entró en rigor el 31 de octubre de 1996 en Hungría, país que fuese el 65º en firmar el acuerdo, esta Comisión Preparatoria llevó a cabo 16 reuniones oficiales cuyo principal logro fue la creación de Laboratorio y Almacén de Equipo de la OPAQ, finalmente la Comisión se encargó de preparar la sede oficial de la OPAQ en La Haya que empezó sus operaciones el 29 de Abril de 1997.

En la actualidad la OPAQ cuenta con 189 países miembros, mismo que representan el 98% de la población mundial [4]. Países como Corea del Norte, Angola, Egipto, Sudán del Sur no han firmado el acuerdo y países como Israel y Birmania no lo han ratificado desde su firma en 1993. Según la OPAQ en todas sus operaciones ha sido necesario la inspección “in situ” de su destrucción para garantizar el desarme, en la actualidad ya se han realizado más de 6300 inspecciones, según sus propias cifras, entre los años 1997 y 2013 realizó 5167 inspecciones en territorio a alrededor de 86 países. Un 81% de agentes químicos en armamento en el mundo han sido destruidos y hasta el 2013 un 57% de las municiones y contenedores químicos de las municiones han sido eliminados. Por esta razón es que el 11 de octubre de 2013 el Premio Nobel de la Paz fue otorgado a dicha organización (OPAQ) por la supervisión y desmantelamiento del armamento militar químico del ejército sirio de Bashar al Asad, tras el ataque químico en un suburbio de la ciudad de Damasco controlada hasta entonces por los rebeldes el 21 de agosto de 2013, donde se dejó centenares de muertos civiles, enviados especiales de la ONU junto con la OPAQ determinaron que el ataque se perpetuo con gas sarín.

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Damasco atacado con gas sarín
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Niños intoxicados por los gases en el barrio de Douma, en las afueras de Damasco.
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Inspectores de OPAQ

Cifras más actuales mencionan que se la OPAQ ha verificado la destrucción cerca de 57740 toneladas métricas, mismas que equivalen al 81.1% de las armas químicas declaradas en el mundo. Afortunadamente Albania, India y Corea del Sur han completado la destrucción de sus arsenales químicos declarados, de igual forma la OPAQ reporta que Estados Unidos ha desmantelado 90% de sus inventarios, Libia un 51% y Rusia una 70% de sus respectivos inventarios declarados.

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La eficiencia con que se desarrollaron sus operaciones llevó a la Organización a una reputación de profesionalidad e imparcialidad. La otra cara de la moneda es que en la actualidad países como Rusia han propuesto el análisis de la reestructuración de la OPAQ y han tomado cierta reticencia junto con China, tras no aceptarse profesionales Rusos en las operaciones de la OPAQ, adicionalmente en 2018 gobierno ruso se ha visto envuelto en escándalos fuertes como lo es el envenenamiento fallido del ex espía ruso Sergei Skripal y su hija Yulia el 6 de marzo del 2018, tras la confirmación del envenenamiento por análisis realizados por la OPAQ en Reino Unido lo que ha llevado a serias disputas legales tras la denuncia e informe emitido en el gobierno de Theresa May, sin embargo no se ha hecho pública la sustancia química empleada, esta acción llevo a graves disputas diplomáticas entre ambas naciones tras disponerse del personal ruso del Reino Unido. Los retos de la OPAQ, en la actualidad son aún más grandes, puesto que tras el taque Salisbury (Reino Unido) cuando se pretendió dar de baja a Skripal, las relaciones diplomáticas de la OPAQ con Rusia se volvieron más tensas puesto que mantiene su posición de haber eliminado la mayor parte de sus arsenales químicos generando así un cruce de severas acusaciones.

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Finalmente, en esta Vigésima Segunda Conmemoración de Todas las Víctimas de la Guerra Química, nos hacemos eco del factor más relevante del presente artículo, LA PAZ, una paz que se construye con esfuerzos de TODOS, de todos los países miembros y de todos sus profesionales químicos, mismos que están llamados a proceder con ética. La OPAQ por su parte hasta el pasado 31 de enero de 2019, afirma que las reservas de armas químicas declaradas en el mundo fueron destruidas en un alentador 96.8%, las reservas declaradas totales de agentes químicos peligrosos asciende a 72.304 toneladas métricas, mientras que las existencias de agentes químicos destruidos equivalen a 69.987 toneladas métricas; las instalaciones de producción de armas químicas declaradas son 97 en todo el mundo, mientras que se han destruido otras 74 instalaciones, de igual forma se han declarado 23 instalaciones se han convertido para fines pacíficos y de investigación [5]. El reto de la OPAQ es terminar con la inspección de 19 instalaciones pendientes entre otros asuntos como es la desactivación de armamento abandonado, la eliminación de armamento perteneciente a antiguas guerras y diversos laboratorios de investigación química en todo el mundo; para lo cual en el presente la OPAQ dispone de 22 laboratorios ambientales (en 18 Estados), 17 laboratorios de biomédica (en 13 Estados), todo ello regidos tanto a la convención 122 (entorno a legislación integral de la aplicación del convenio) y de la convención 33 (acerca de la implementación de la firma entre los Estados miembros), cuenta además con un presupuesto para 2019 de 69.689.837 €, y una afiliación actual de 193 países miembros encabezado por 1 Estado signatario y 3 no signatarios, encargados del cumplimiento de la principal misión: un mundo libre de armas químicas y de la amenaza de su uso, que la química y sus ciencias derivadas sean empleadas para la paz el progreso y la prosperidad.

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Referencias

[1]

OPAQ , «ORGANIZACIÓN PARA LA PROHIBICIÓN DE LAS ARMAS QUÍMICAS,» Orígenes de la Convención sobre las Armas Químicas y de la OPAQ, Marzo 2016. [En línea]. Available: https://www.opcw.org/sites/default/files/documents/Fact_Sheets/Spanish/Fact_Sheet_1_Espanol_vs2.pdf. [Último acceso: 09 Abril 2018].

[2] D. P. AVENDAÑO, «Perdón sin olvido: Diana y el temor a que su tragedia se repita,» DIARIO EL TIEMPO, 20 Julio 2016.
[3] LA VANGUARDIA, «Ypres, nace la guerra química,» LA VANGUARDIA, 22 04 2015.
[4] CINABRIO EDITORES, «GANÓ NOBEL DE LA PAZ 2013 LA ORGANIZACIÓN PARA LA PROHIBICIÓN DE LAS ARMAS QUÍMICAS,» cinabrio blog, 11 10 2013. [En línea]. Available: http://cinabrio.over-blog.es/article-gano-nobel-de-la-paz-2013-la-organizacion-para-la-prohibicion-de-las-armas-quimicas-120541125.html. [Último acceso: 9 04 2019].
[5]

Organización para la Prohibición de Armas Químicas. Copyright © 2019, «Organización para la Prohibición de Armas Químicas,» OPCW por los números, 2019. [En línea]. Available: https://www.opcw.org/media-centre/opcw-numbers. [Último acceso: 10 04 2019].

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Datos curiosos de la Química. (Parte VI. 41-45)ESPECIAL NOMBRES CURIOSOS 2

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     En la entrega anterior se habló de nombres muy curiosos para algunas sustancias químicas de naturaleza bastante peculiar, por lo que antes de iniciar los invito a visitar la primera parte de este especial en el siguiente enlace: Datos curiosos de la Química. (Parte V. 36-40) ESPECIAL DE NOMBRES CURIOSOS. Bienvenidos.

41.- OROPIMENTE

El oropimente es un mineral bastante raro del arsénico y se presenta con la fórmula As2S3, su color se constituye como un verdadero atractivo para la vista, presenta tonalidades amarillentas y doradas. Algunos historiadores en química sostienen que fue Alberto Magno el primero en aislar arsénico a partir de este mineral en el siglo XIII [1], aunque en la actualidad se Considera descartada dicha posibilidad. Lo cierto es que Plinio el Viejo es el primero en citar al oropimente denominándole “auri pigmentum” (pigmento dorado) por su semejanza al oro. Lo curioso del oropimente, es que en repetidas ocasiones era confundido por oro propiamente dicho, otros alquimistas en la edad media lo confundían por cobre y lo que llama la atención es que la bibliografía menciona que dichos alquimistas esperaban obtener plata de este curioso mineral, para lo que procedían a quemarlo en el aire de modo que se producía anhídrido arsenioso, un toxico tan poderoso que terminaba matándolos.

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42.-  FLORES MARCIALES

Este curioso nombre etimológicamente hablando viene de la traducción latina “Flores de Marte”, este curioso nombre se usa para designar al tetracloroferrato (III) de amonio (NH4 FeCl4) dentro de la química de complejos de coordinación, junto con éste todas las sales de hierro que se forman en la soluciones de cloruro de amonio [1]. Las flores marciales amoniacales eran utilizadas como excitantes y emenagogo para preparar algunas aguas y soluciones minerales ferruginosas, por esta razón también era denominado como Muriato de amoniaco ferruginoso.

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43.- ÁCIDO CÓMICO

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Un nombre algo alejado de la realidad y que más bien precede de una mala traducción, su nombre original en inglés es el “commic acid” que en realidad debe escribirse ácido commico y al contrario de lo que aparentaría su nombre este compuesto se encuentra dentro de algunas especies vegetales como la Commiphora pyracanthoides, especie perteneciente a la flora africana en Mozambique, esta especie pertenece a la familia de la mirra, y nada tiene que ver con el buen humor, la IUPAC  a su vez no reconoce al “ácido cómico” como un nombre adecuado para este compuesto por lo que se recomienda su correcta escritura.

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Commiphora pyracanthoides subsp. pyracanthoides

44.- ÁLCALI ORINOSO

La mayoría de soluciones acuosas de amoniaco han tomado diversos nombres durante la historia debido principalmente a sus potentes hedores, en el siglo XVIII se les denominaba álcalis orinosos precisamente por la similitud que presenta su olor con el de la orina con el paso del tiempo, se denominaron también “soluciones agrio amoniacales”, “espíritu alcalino volátil” e incluso “espíritu de cuerno de venado”, este último nombre se utilizó en procedimientos que implicaban la destilación de las soluciones con virutas extraídas de los cuernos de estos animales y su potente olor se le atribuía al espíritu del venado macho [1].

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45.- ANTIPAIN

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Antipain dihydrochloride (C27H44N10O6•2HCl)

No te dejes engañar por su nombre, este compuesto químico no actúa como un inhibidor del dolor como podría creerse a simple vista, en realidad actúa como un inhibidor de proteasa [2] para evitar la degradación de proteínas. Éste es un compuesto altamente tóxico que irónicamente produce dolores muy insoportables al contacto con la piel [1], según la fuente es un oligopéptido que se aísla a partir de bacterias (actinomicetos o actinobacterias) mismas que producen largos filamentos al crecer, demostrándonos así que la química puede ser muy irónica en sus nombres.

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Actinomicetos, bacterias grampositivas anaeróbicas que se parecen a los hongos.

Referencias

[1]

D. Pleé, «Pontificia Universidad Católica del Perú,» Revista de Química PUCP, vol. 27, nº 1-2, pp. 33-36, 2013.

[2]

Alfa Aesar, «Alfa Aesar by thermo Fisher Scientific,» J63680 Antipain dihydrochloride, 2001. [En línea]. Available: https://www.alfa.com/es/catalog/J63680/. [Último acceso: 18 03 2019].

 

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Luis Pasteur, un golpe de gracia contra la “generación espontánea”.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     Cuando se habla de Luis Pasteur, se habla en definitiva, de una de las mentes más brillantes que tuvo la humanidad en el siglo diecinueve; la literatura entorno a este magnífico científico es abundante dada la importancia de sus estudios entorno a ciencia. El presente artículo tiene por fin resaltar la obra de Pasteur como una contribución académica a favor de los estudiantes de las distintas áreas de la salud y alimentación, bienvenidos.

En primera instancia el perfeccionamiento del microscopio compuesto hizo posible el nacimiento de la microbiología descriptiva, como parte de la Historia Natural, sin embargo el nacimiento de la microbiología como una ciencia experimental sólo fue posible cuando se logró relacionar a los microorganismos con los distintos fenómenos naturales, muchos de estos fenómenos o procesos son trascendentales en el desarrollo humano, animal e inclusive vegetal; como las fermentaciones y las enfermedades; tras evidenciarse que los microorganismos eran causa y no consecuencia de dichos fenómenos.

Luis Pasteur jugó un papel fundamental en el desarrollo de esta naciente ciencia, puesto que sus investigaciones y experimentos permitieron definir claramente los procesos naturales como las fermentaciones, putrefacción y diversas enfermedades de los seres humanos y animales como procesos típicos microbianos.

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Luis Pasteur en la realización de su experimento mediante balón de cuello de cisne para comprobación de contaminación de muestras por agentes microbianos externos.

Según menciona Norberto J. Palleroni (1970), la obra de Pasteur tuvo el mérito de dar un “golpe de gracia” con un poderoso argumento que destrozó la idea de la generación espontanea, misma que sustentada en viejas creencias no científicas o pseudocientíficas defendía como cierto que la vida compleja se generaba a partir de la materia inerte (orgánica o inorgánica) casi como si se tratara de un acto de magia. Dicha creencia popular se fundamentaba en el hecho de que la vida surgía de cúmulos de materia por ejemplo: el hecho de que los rayos del sol incidan sobre los granos de trigo o maíz ; la misma ropa sucia, según el clérigo Johann Baptista Van Helmont, de origen belga (1667), generarían de manera espontanea vida en forma de ratas o insectos y aunque que suene descabellada esta idea en la actualidad, la teoría de la generación espontánea fue considerada como cierta hasta finales del siglo XVIII, esta teoría fue descrita por ARISTÓTELES y su escuela filosófica en la antigua Grecia.

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Y aunque la teoría de la generación espontánea tuvo varias formas a través de los tiempos, no fue sino hasta el siglo XIX que su debate dio lugar a una  gran polémica sobre su veracidad, hoy es sabido que los alimentos al entrar en un proceso de putrefacción y al someterlo a análisis microscópico, se encuentra que está repleto de bacterias y hongos que se encargan de su degradación, por lo tanto mantener a los alimentos envasados prácticamente por un tiempo indefinido sin que se pudran o fermenten es posible, gracias a las investigaciones de Pasteur que corroboran que dicho alimento al ser sometido a un shock térmico, calentamiento o enfriamiento y al envasarse herméticamente pueden ser conservados sin que éstos entren en procesos de descomposición por un tiempo prolongado.

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Cebolla en descomposición con proliferación de hongos cuyas esporas son procedentes del ambiente.

Pasteur seguramente se preguntó ¿De donde provienen estos seres minúsculos y que con frecuencia no se ven en el alimento fresco?.

Pues bien este brillante químico francés primero demostró que en el aire habían estructuras que se parecían mucho a los microorganismos que observó en la materia en descomposición. Según Madigan M., Martinko J., & Parker Jack (2004), Pasteur descubrió que el aire normal contiene de manera continua una amplia diversidad de células microbianas intangibles mismas que se encuentran en materias en descomposición. De forma análoga estas células microbianas se encuentran adheridas a superficies, utensilios y prácticamente a todo que les sea un medio de proliferación. Pasteur concluyó que los organismos encontrados en materias en descomposición se originaban a partir de las células presentes en el medio ambiente (aire) para finalmente postular que éstas células se depositan constantemente sobre todos los objetos. Si sus conclusiones eran correctas, un alimento “tratado” no debía estropearse de tal modo que debía existir alguna manera de destruir los microorganismos que contaminasen el alimento en su superficie.

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Spirillum de agua dulce

Pasteur y su experimento del matraz cuello de cisne

     Para dicho golpe de gracia Pasteur descubrió que el calor era capaz de eliminar los contaminantes pues destruía con efectividad los organismos vivos, sin embargo, esto no es un dato que se le atribuya únicamente a Pasteur, de hecho ya varios investigadores habían descubierto que, si una solución de nutrientes se introducía en un matraz de vidrio y este se sellaba llevándose posteriormente a ebullición, este nunca se descomponía mientras se mantuviera cerrado. A sus ideas no le faltaron detractores que defendían la generación espontanea y sostenían que la generación espontanea requería aire fresco para que se originara de modo que el aire encerrado dentro del matraz sufría cambios durante su calentamiento, lo que para sus detractores, explicaría el por que no se originaría vida en esas condiciones; superadas las objeciones y sin prestar mucha atención a sus detractores, Pasteur se aventuró a la construcción de un matraz muy singular al que llamaría matraz “cuello de cisne”, mismo que se designa también como el matraz de Pasteur.

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Los matraces en forma de “cuello de cisne” de #Pasteur

Según lo mencionan Madigan M., Martinko J., & Parker Jack (2004), Pasteur colocó las soluciones nutritivas en su interior, allí las llevó a ebullición, luego cuando el matraz se equilibraba con la temperatura ambiente, el aire podía ingresar de nuevo, pero la curvatura del matraz evitaba que los microorganismos alcanzasen el interior del matraz donde se encontraba el caldo nutritivo, siendo así el material ahora esterilizado en el recipiente no se descomponía y no aparecían microorganismos mientras el cuello del matraz no hiciera contacto entres los microorganismos y el caldo nutritivo estéril. Sin embargo, bastaba con que el matraz se inclinara lo suficiente como para que el liquido estéril contactara con el cuello para que ocurriera la putrefacción llenándose así el contenido de microorganismos.

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Este sencillo experimento fue suficiente para aclarar definitivamente la controversia que se venia dando por la teoría equívoca de la generación espontanea; haciendo que sus publicaciones alcanzaran el interés de médicos en toda Francia que no entendían por que después de que un paciente salia con éxito de una intervención quirúrgica, en muchos casos moría  por gangrena.

Pasteur con su experimento estaba conceptualizando la idea de que los microorganismos eran omnipresentes y que al dejar una herida expuesta al ambiente, era muy probable que se convirtiera en medio de cultivo como lo que demostró con su matraz, lo que era el origen de la gangrena que ocasionaba la muerte en los pacientes.

LA OBRA DE PASTEUR

Eliminar todos los microorganismos de un determinado objeto, es un concepto que en la actualidad denominamos esterilización, en el presente y gracias a Pasteur la calidad de vida ha mejorado considerablemente en comunidades que consumen productos inocuos, procedimientos como el “pasteurizar” en lácteos y jugos han permitido el control de  enfermedades como brucelosis entre otras infecciones.

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Finalmente Louis Pasteur no solo se dedicó a investigar a los microorganismos, si bien es cierto que la mayor parte de su tiempo lo invirtió en investigaciones sobre bacterias, hongos y virus; describió también el proceso adecuado de la pasteurización en 1862. Con este método, los líquidos como la leche son calentados a una temperatura entre los 60 y los 100 grados Celsius y con esto se eliminan los microorganismos que causan que se echen a perder. La pasteurización se utilizó por primera vez en las industrias de vino francesas para salvarlas del problema de la contaminación y luego de esto se trasladó a otras bebidas como la leche y la cerveza.

Demostró que la denominada fermentación era un proceso provocado por microorganismos, puesto que descubrió que ciertas levaduras presentes principalmente en cerveza y vino eran agentes fermentadores de las bebidas alcohólicas, al producir ácido láctico como producto de su metabolismo, dando de esta manera un factor importante en la producción de bebidas espirituosas en la Europa de aquel entonces.

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“Una botella de vino contiene más filosofía que todos los libros del mundo”

Louis Pasteur (1865)

Entre  uno de los datos poco conocidos de Pasteur es que básicamente salvo la industria de la seda en toda Europa, esto lo realizó mientras se encontraba en la realización de  su “Teoría de los Gérmenes”. Descubrió que la pebrina era una enfermedad ocasionada por un gusano microscópico denominado Nosema bombycis, afectando gravemente la salud del gusano de seda que era empleado en la producción textil de sedas, esto ocasiono la quiebra de muchas industrias de seda en Europa y que se comenzaba a expandir con gran velocidad de región en región, tras elaborarse un método, desarrollado por Pasteur, se pudo ir erradicando la enfermedad y recuperando la producción normal de sedas finas.

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Silkworm pebrine disease and Nosema bombycis

En 1879, Pasteur se convierte en ser el creador de la primera vacuna, dicha vacuna fue empleada en pollos, con la finalidad de curar el cólera del pollo. Los pollos inoculados contrajeron la enfermedad, pero se volvieron resistentes al virus. Terminó desarrollando vacunas para otras enfermedades como el cólera, tuberculosos, ántrax (carbunco) y sarampión.

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“Al enseñarme a leer, te aseguraste de que aprendiera sobre la grandeza de Francia”

Louis Pasteur, recordando la relación con su padre.

Entorno a la microbiología, determinó que la temperatura era un factor importante para el control microbiano. Sus investigaciones con gallinas infectadas de fiebre esplénica por ántrax, que se mantenían inmunes a la enfermedad, pudo exponer que la bacteria que producía ántrax no era capaz de sobrevivir en el torrente sanguíneo de las gallinas. El motivo era que su sangre está a 4 grados Celsius sobre la temperatura de la sangre de los mamíferos como vacas y cerdos. El ántrax la mayor causa de muerte de animales de pastoreo y también causa ocasional de la muerte de humanos, el desarrollo de una vacuna en contra de esta bacteria produjo un caída dramática en el rango de infecciones, sobre el ántrax, el doctor alemán Robert Koch ya había encontrado la bacteria causaba el mal; Pasteur anunció que había descubierto la vacuna e inmunizó con éxito 31 animales.

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Louis Pasteur (1822-1895) químico y bacteriólogo francés. La vacunación de ovinos contra el ántrax. Agerville (Francia).

A diferencia de lo que muchos pueden creer sobre Pasteur, también fue profesor de física,  es así que en 1849, cuando era profesor de Física en la escuela de Tournon, decidió estudiar a fondo la geometría de los cristales de diversas sales y la manera en que la luz incide sobre ellos, para ello estudio cristales de sales formadas por ácido tartárico mismos que polarizaban la luz de manera distinta, descubriendo así que los cristales eran asimétricos en el caso del tartárico lo que permitió comprender de mejor manera la geometría molecular en la química y física.

En 1857, mientras estudiaba los procesos fermentativos, principalmente el del ácido butírico, descubrió que el proceso de fermentación puede detenerse a través del paso de aire en el fluido fermentado. Esto lo llevó a concluir la presencia de una forma de vida que podía existir aún en ausencia del oxígeno. Esto llevó al establecimiento de los conceptos de vida aeróbica (con oxígeno) y anaeróbica (sin oxígeno). El proceso de inhibir la fermentación a través del oxígeno es conocido como el Efecto Pasteur, este descubrimiento definía la anaerobiosis.

Uno de los datos más importantes de Pasteur fue el descubrimiento y creación de la vacuna contra la rabia. En 1880 concentró su atención en la rabia, una enfermedad mortal con síntomas horribles que causa una muerte lenta y dolorosa. Pasteur había ensayado una vacuna en perros, pero le preocupaba hacerlo en humanos.

Se enfrentó a ese dilema con Joseph Meister, un niño al que lo había mordido un animal rabioso. No estaba seguro de que Joseph desarrollaría la versión humana de la rabia, pero ensayó el tratamiento de todas maneras y finalmente Joseph sobrevivió.

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Joseph Meister, primer individuo en recibir la vacuna contra la rabia.

Sustentado en los resultados de su experimento con el matraz valido su “Teoría de los Gérmenes”, con lo que aclaro un gran dilema filosófico sobre el origen de la vida. Los resultados que obtuvo el joven Meister hacen que la demanda crezca desmesuradamente en toda Europa y encamina a Pasteur hacia la erradicación de otras enfermedades como la difteria inoculando a dos de sus ayudantes (Emile Roux y Alexandre Yersin)  y luego volviéndolos inmunes, en la actualidad la lucha contra la difteria es una de las mas exitosas desde el punto de vista medico puesto que alrededor del 85% de los niños de todo el mundo son inmunizados.

Esta demanda por vacunas hizo necesaria la creación de un centro de investigaciones que lo fundo Pasteur en 1887 y que lleva su mismo nombre hasta la actualidad. Hoy es uno de los principales centros de investigación, con más de 100 unidades de investigación, 500 científicos permanentes y aproximadamente 2700 personas que trabajan en este campo. Los logros del Instituto Pasteur son un mayor entendimiento de afecciones de origen infeccioso, y ha importantes contribuciones en el ámbito de tratamientos, prevención y curas de enfermedades infecciosas que existen hasta hoy como la difteria, fiebre tifoidea, tuberculosis entre otras.

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Finalmente Pasteur continuó dirigiendo el Instituto en París, pero su salud se fue deteriorando. Tras otro derrame, su parálisis empeoró. Murió a los 72 años de edad y  Francia lo trató como un héroe nacional. Fue enterrado en la catedral de Notre-Dame. siendo uno de los científicos de mayor relevancia en la historia humana.

 

REFERENCIAS:

  • Norberto J. Palleroni.(1970). Principios Generales de Microbiología. Departamento de Bacteriología e Inmunología de la Universidad de California (Estados Unidos). Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico. Departamento de Asuntos Científicos. Secretaría General de la Organización de Estados Americanos. Washington, D.C. pp. 2-3.
  • Madigan M., Martinko J., & Parker Jack (2004). Brock Biología de los Microorganismos. Pasteur y el fin de la generación espontánea. 10º Edición. Pearsons Prentice Hall. Madrid-España. pp. 10-12.

 

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Francia : 5 Francs 1966 ( Louis Pasteur ) SC-

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NUTRIGENÓMICA

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Mackilff Carolina [1]

[1] ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO /FACULTAD DE SALUD PÚBLICA / ESCUELA DE NUTRICIÓN Y DIETÉTICA

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     La definición inicial de nutrigenómica hacia referencia a los efectos que los nutrientes y/o alimentos bioactivos sobre la expresión de los genes de un individuo. Hoy en día esta definición es más amplia puesto que también involucra los estudios sobre los factores nutricionales que actúan protegiendo el genoma. Esta nueva ciencia busca entender la influencia que tienen los componentes de la dieta sobre el genoma, el transcriptoma, el proteoma y el metaboloma. La nutrigenómica sentó sus bases a finales del siglo XVIII, sin embargo, las antiguas civilizaciones de Egipto, Grecia, Roma, Persia, China y la India ya eran conscientes del vínculo existente entre la alimentación y la salud.

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Ofrendas de alimentos en la tumba de Menna (1400 A.E.C.). Se ven, entre otros alimentos patos, peces y ánforas de vino.

Nuestra relación con los alimentos es compleja y se encuentra en constante cambio. En la actualidad sabemos que desde la lactancia, la expresión de nuestros genes, se ve influenciada por los nutrientes que contiene. Asimismo, las diferencias regionales en la comida y la cultura han dejado su huella en nuestro genoma. Los nutrientes desde una perspectiva nutrigenómica actúan como señales, las cuales son detectadas por los sistemas sensores que tienen nuestras células, lo que influencia directamente sobre la expresión de los genes y posteriormente en la producción de metabolitos.

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La nutrigenómica tiene un vínculo estrecho con la epigenética, que estudia las modificaciones del ADN y proteínas que pueden causar cambios en la estructura de la cromatina, sin cambiar la secuencia de los nucleótidos. Un ejemplo de esta interacción es el suplemento de ácido fólico, antes y durante el embarazo, el cual disminuye el riesgo de que se presenten defectos del tubo neural, esto a través de favorecer la metilación del ADN.

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El ácido fólico es un tipo de vitamina B. Es la forma artificial (sintética) del folato que se encuentra en suplementos y se le agrega a los alimentos.

La nutrigenómica nos muestra una nueva forma de visualizar a la nutrición, la cual permitirá una mejor comprensión de cómo los alimentos interfieren con la expresión de los genes y cómo el organismo responde a estas interferencias. Esto seguramente derivará en estrategias y programas que permitan alcanzar una dieta saludable que nos conduzcan a una mejor calidad de vida.

  • Nutrigenómica propiamente dicha, que estudia el efecto de los nutrientes en la actividad génica.
  • La nutrigenética, que analiza cómo la variabilidad del genoma afecta a la manera en que utilizamos los nutrientes, y cómo esta variabilidad está ligada a la aparición de enfermedades.

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APLICACIONES DE LA NUTRIGENÓMICA

Desarrollar nuevos sistemas de detección y autenticación de ingredientes, presencia de microorganismos, residuos alérgenos, efectos del procesado de los alimentos sobre la eficacia de los componentes, etc. Que permitirán incrementar la seguridad alimentaria, especialmente entre las poblaciones con mayor riesgo.

Ámbito clínico: utilizado como una herramienta para el tratamiento de las diferentes enfermedades.

Ámbito poblacional: utilizado como herramienta preventiva y de tratamiento de la obesidad y la enfermedades cardiovasculares entre otras.

Intervención en los periodos críticos del desarrollo y la capacidad de modificar la susceptibilidad genética a ciertas enfermedades a través de la alimentación.

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RETOS Y ALCANCES DE LA NUTRIGENÓMICA

Es importante identificar la nutridinámica de los alimentos, es decir como interaccionan con el organismo, para personalizar la dieta de un individuo con respecto a la expresión de su genoma, así contribuiremos de manera efectiva a controlar patologías que se pueden adquirir.

NUTRIGENÓMICA Y MEDICINA CLÍNICA.

Las posibles aplicaciones terapéuticas y preventivas de la genómica nutricional son amplias: en personas con deficiencias enzimáticas, predisposición Genética para enfermedades complejas como dislipidemias, diabetes y cáncer o en personas que ya las padezcan, en personas con alteraciones del estado de ánimo o memoria, en el proceso de envejecimiento, en mujeres embarazadas, e incluso en personas sanas como método preventivo.

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NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA NUTRIGENÓMICA.

La nutrigenómica utiliza las técnicas tradicionales en metabolismo y nutrición; pero también las nuevas tecnologías bioquímicas y en particular las denominadas tecnologías ómicas (transcriptòmico, proteómico, metabólico) que se nutren de los rápidos avances en el conocimiento de los genes que conforman el genoma y se benefician de los grandes progresos en el conocimiento de la bioquímica y la fisiología humana y en concrétamente del metabolismo.

HERRAMIENTAS DE LA NUTRIGENÓMICA.

Actualmente se propone un enfoque más global y ambicioso: el fenotipo nutricional con un enfoque genómico y metabólico. Basado en un los micro ensayos de ADN complementario, utilizados para la expresión génica en condiciones de normalidad o estados patológicos así como para la caracterización de la respuesta genómica que se desencadenarían ante un fármaco específico.

  • La cromatografía de gases con espectrometría de masas.
  • La cromatografía líquida o la electroforesis por capilaridad acoplada a la espectrometría de masas.

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Equipo cromatografía Gases/Masas/Masas

POSTULADOS DE LA NUTRIGENÓMICA

  • Bajo ciertas circunstancias y en algunos individuos la dieta puede ser un factor de riesgo importante para varias enfermedades.
  • Las sustancias químicas comunes en la dieta alteran de manera directa o indirecta la expresión genética o la estructura genética.
  • La influencia de la dieta en la salud depende de la constitución genética del individuo.
  • Algunos genes o sus variantes normales comunes son regulados por la dieta, lo cual puede jugar un papel en las enfermedades crónicas.
  • Las intervenciones dietéticas basadas en el conocimiento de los requerimientos nutricionales, el genotipo pueden ser utilizadas para desarrollar planes nutrición individual que optimicen la salud.

MECANISMOS DE LA NUTRIGENÓMICA

Intentos por confirmar ciertos inventos han llevado a la nutrigenómica a realizar investigaciones entre genes nutrientes, aunque interacciones no resultan ajenas algunas son inconsistentes al momento de evaluar los resultados.

 

¿POR QUÉ LA NUTRIGENÓMICA ES LLAMADA LA NUTRICIÓN PERSONALIZADA?

Es llamada la nutrición personalizada ya que busca que a través de la investigación del genoma se lleve a que una persona pueda adquirir una dieta individual que contraste con la expresión de su genoma y así pueda tener una vida amable con su genoma.

NUTRIGENOMICA EN LA MEDICINA CARDIOVASCULAR

La dieta y las enfermedades cardiovasculares: la dieta siempre ha sido considerada como uno de los principales factores de riesgo causante de las enfermedades cardiovasculares, otros factores que intervienen son el cambio de comportamiento, las modas, la presión de los medios de comunicación, el sedentarismo, intervenciones deficientes en materia de salud.

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NUTRIGENÓMICA, OBESIDAD Y SALUD PÚBLICA

Una intervención nutricional en periodos críticos del desarrollo y la capacidad de modificar la susceptibilidad genética a ciertas enfermedades a través de la alimentación es el gran reto de la nutrigenómica, más allá del diseño de dietas o alimentos funcionales personalizados.

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INTERACCIONES ENTRE GENES Y NUTRIENTES

GENÓMICA NUTRICIONAL

Variaciones genéticas y requerimientos dietéticos, Interacciones directas entre genes y nutrientes e interacciones epigenéticas “Entendiendo la regulación epigenómica como una adaptación al entorno, es por tanto imprescindible la preservación del epigenoma a lo largo de la vida. La influencia de la alimentación en este sentido no se limita a las acciones directas de los nutrientes presentes en los alimentos (colina, ácido fólico, vitamina B6, B12) sobre la conservación de los patrones de metilación epigenéticos. Otros componentes (aditivos, pesticidas, tóxicos) pueden ser capaces de producir alteraciones en la metilación del ADN.” Situación actual de la nutrigenómica, (esperanza o realidad).

Las investigaciones actuales nos muestran que aunque existen unas pautas generales pueden que no se adecuen a las necesidades de todo el mundo. Cada vez se hace más evidente que los nutrientes interaccionan con los genes y esto parece indicar que ciertos alimentos con compuestos bioactivos son capaces de interactuar con regiones del genoma para conseguir una acción protectora frente a algunos mecanismos de iniciación de enfermedades mientras que otros pueden provocar el efecto contrario.

La genómica nutricional podría considerarse de gran importancia en el área de la salud pública porque permitiría que desde el momento de nacer se tuviese en cuenta los polimorfismos “informativos” para tenerlos en cuenta en forma de predecir la predisposición genética futura a las enfermedades, facilitando la implantación de técnicas de prevención (consejos dietéticos, estilo de vida, alimentos funcionales para determinados perfiles genéticos, etc.).

POLIMORFISMO EN LA EXPRESIÓN Y REGULACIÓN GENÉTICA

El polimorfismo genético hace referencia a la existencia en una población de múltiples alelos de un gen. Es decir, un polimorfismo es una variación en la secuencia de un lugar determinado del ADN en los cromosomas (locus) entre los individuos de una población. Hablamos de polimorfismo (que viene de las palabras griegas “poli” -múltiples- y “morfismo” -forma-) cuando estas formas representan al menos al 1% de la población.

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Aquellos polimorfismos que afectan a la secuencia codificante o reguladora y que producen cambios importantes en la estructura de la proteína o en el mecanismo de regulación de la expresión, pueden traducirse en diferentes fenotipos (por ejemplo, el color de los ojos o el color de cabello).

Tipos de polimorfismo

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  • Polimorfismo de Secuencia

Son aquellos donde el orden de los nucleótidos se ve alterado. Normalmente, al tratarse del mismo locus su diferencia no es muy notable, pero no forman exactamente la misma secuencia. Una clase de estos polimorfismos son los SNPs (Single Nucleotide Polimorphism) que afectan a un sólo nucleótido, es decir, el cambio de una base (A, T, C, G) dentro de la secuencia del ADN.

  • Polimorfismo de Longitud

Son variantes del mismo locus pero que se diferencian por la longitud, es decir el número de nucleótidos dentro del fragmento de ADN. Cada polimorfismo tiene en sus extremos una secuencia que delimita su posición y permite identificarlo. La mayoría de estos polimorfismos de longitud son secuencias repetitivas en tándem; es decir, una serie ordenada de nucleótidos más corta que se repite una y otra vez. Las veces que cada secuencia se repite varían, por lo que cuantas  más repeticiones se den, más larga será la longitud del locus del ADN total.

  • Polimorfismo de Nucleótido Único

Es una variación en la secuencia de ADN que afecta a una sola base (adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G)) de una secuencia del genoma. Estas variaciones tienen la cualidad de hacernos más fuertes o más débiles frente al desarrollo de enfermedades o la absorción de medicamentos, haciendo de los SNPs la base fundamental de nuestros estudios y la piedra angular del Mapa de Salud.

EJEMPLOS:

  • Los Grupos Sanguíneos ABO

Los grupos sanguíneos son creados por moléculas presentes en la superficie de las células rojas de la sangre (y a menudo en otras células también). Los grupos sanguíneos ABO fueron los primeros en ser descubiertos (en 1900), y son los más importantes para asegurar las transfusiones de sangre seguras.

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  • El Factor RH

Los antígenos Rh son proteínas transmembrana con bucles expuestos en la superficie de las células rojas de la sangre. Parecen ser utilizado para el transporte de dióxido de carbono y / o amoníaco a través de la membrana plasmática.

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  • El Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC)

El complejo mayor de Histocompatibilidad es una familia de genes cuyos productos están implicados en la diferenciación de lo propio y lo ajeno en el sistema inmunitario.

REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA: MÚLTIPLE Y COMPLEJA

  • El estudio de la expresión genética a escala genómica ha sido un avance crucial para establecer que la variación de la expresión genética entre una persona y otra es un fenómeno común y que se vincula con un fenotipo.
  • El propósito de esta revisión es resumir los avances recientes de las medidas ideadas para la identificación de SNP en regiones reguladoras (rSNP), su validación funcional y el estudio de su profundo efecto fisiopatológico consecutivo a la sobreexpresión, subexpresión o expresión aberrante de un gen.
  • Se analiza el hecho de que la identificación de SNP reguladores (rSNP) abre un campo promisorio a la búsqueda de determinantes genéticos de afecciones de origen multifactorial. Como preámbulo, se presenta una breve introducción a los conceptos actuales sobre la regulación de la expresión genética. Los aspectos generales de la búsqueda de determinantes genéticos en enfermedades complejas se han descrito en otras investigaciones.

      Factores Externos

  1. Genoma: cromatina, histonas, metilación del ADN (epigenética)
  2. Transcripción: Factores de transcripción
  3. Procesado y transporte del ARNm
  4. Degradación o inhibición de la traducción de ARNm por ARN de interferencia o silenciación (microARNs)

INTERRELACIÓN CON ASPECTOS PROTEÓMICOS Y METABOLÓMICOS

PROTEÓMICA

La proteómica es el análisis del proteoma, el conjunto de proteínas presentes en las células o tejidos, el proteoma es dinámico en el sentido de que cambia en función de las condiciones ambientales y otros factores, y de gran interés para la nutrigenómica.

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Características

  • La descripción del proteoma permite tener una imagen dinámica de todas las proteínas expresadas, en un momento dado y bajo determinadas condiciones concretas de tiempo y ambiente.
  • La proteómica es una ciencia relativamente reciente. Para su despegue definitivo, ha sido necesaria la consolidación definitiva de la espectrometría de masas como técnica aplicada al análisis de moléculas biológicas y el crecimiento exponencial en el número de entradas correspondientes a genes y/o proteínas en las bases de datos.
  • Para entender las bases genéticas de algunas enfermedades, se debe estudiar tanto el proteoma como el genoma de los individuos que las presentan. El cáncer es una de las enfermedades más estudiadas y para detectarlo en sus inicios se utiliza la aproximación proteómica, a través de la identificación de proteínas cuya expresión se ve afectada durante el proceso de la enfermedad.

METABOLÓMICA

Es el estudio y comparación de los metabolomas, es decir, la colección de todos los metabolitos (moléculas de bajo peso molecular) presentes en una célula, tejido u organismo en un momento dado. Estos metabolitos incluyen a intermediarios del metabolismo, hormonas y otras moléculas de señalización, y a metabolitos secundarios.

APLICACIONES PRESENTES Y FUTURAS DE LA METABOLÓMICA

  • Un enorme potencial en la monitorización de intervenciones nutricionales, a partir de la medida del cambio provocado por un determinado alimento (o régimen) sobre determinados grupos de metabolitos, especialmente los triglicéridos y colesteroles.
  • Muy eficaz en la monitorización de los transplantes de órganos, ya que a partir de una muestra de orina o suero, permite analizar la evolución de un conjunto de metabolitos que  nos indican, en estadios incipientes,  si se producirá o no el rechazo del órgano implantado.
  • Un ámbito de aplicación emergente es el diagnóstico de enfermedades, especialmente en cáncer, enfermedades neurológicas y metabólicas.  En un estudio reciente (5) se ha comprobado que la sarcosina es un potencial biomarcador del cáncer de próstata; en el caso de confirmarse el estudio, el impacto clínico sería enorme, ya que podría diagnosticarse la enfermedad a partir de un simple análisis de orina.
  • Otro ámbito realmente interesante al que la  investigación metabolómica puede contribuir es la detección de factores de riesgo en poblaciones.  A partir de un análisis de orina (o suero), sería realmente extraordinario poder conocer para un individuo determinado, qué factores de riesgo presenta, a qué tipo de enfermedades está predispuesto (antes de desarrollarlas), y una estimación sobre la probabilidad de desarrollarlas.

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INTERACCIÓN GEN DIETA

El concepto de la nutrición personalizada basada en los genes, también conocida como nutrigenética o nutrigenómica, no es nuevo. Su aplicación en la práctica médica apareció en el siglo pasado como medida necesaria para la prevenir los graves efectos, a veces letales, de errores congénitos del metabolismo

Como por ejemplo la fenilcetonuria y la galactosemia. Estos, como su nombre indica, son hereditarios y debidos a mutaciones genéticas que alteran el metabolismo del individuo pero que, a menudo, pueden ser subsanados mediante regímenes dietéticos personalizados. Estos errores metabólicos son poco frecuentes (menos de 1 de cada diez mil nacimientos) en la población, de ahí que se denominen “enfermedades raras”. Sin embargo, a pesar de su rareza, el impacto a nivel individual y familiar en aquellos que lo padecen puede ser devastador. Afortunadamente, la manifestación de la enfermedad asociada a estos defectos metabólicos o metabolopatías puede ser eliminada totalmente –o al menos disminuida en gran medida gracias a los programas de detección precoz neonatal de errores congénitos del metabolismo y a la instauración del tratamiento paliativo (ej. dieta personalizada). Así pues, las enfermedades raras innatas y monogénicas – así como el desarrollo por la industria alimentaria y farmacéutica de productos diseñados para ciertos genes – fueron la primera aplicación de la nutrigenómica.

LOS ALIMENTOS ESCULPEN EL GENOMA

La baja frecuencia de las metabolopatías “raras” se debe a la carencia de una ventaja evolutiva asociada a las mutaciones que la causan. Sin embargo, otras mutaciones han contribuido de manera muy importante a los hábitos alimentarios de la población, así como a las diferencias interindividuales en el consumo de alimentos más allá de las resultantes de nuestros gustos peculiares.

Desde el punto de vista de la nutrición, el depender de un amplio espectro de productos nos daba la variedad predicada en una dieta saludable. Lo que este estilo de vida ancestral no nos daba era estabilidad ya que lo que primaba era el nomadismo. Por el contrario, la agricultura proporcionó una “estabilidad” que pudo desencadenar un gran crecimiento demográfico. El compromiso fue el perder la variedad alimentaria al depender de una pequeña fracción de cosechas que aprendimos a cultivar y de animales que conseguimos domesticar.

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El problema más acuciante desde el punto de vista de la salud pública son las enfermedades complejas, comunes y poligénicas que se han clasificado como epidémicas en los países industrializados. Para su prevención, se han ido diseñando diferentes guías prácticas de alimentación, que en sus versiones más recientes adoptaron las formas de pirámide o de plato. Sin embargo, estas recomendaciones no tienen en cuenta la realidad biológica de nuestra individualidad genética y no están además optimizadas para las diferentes fases de nuestras vidas. Al objeto de incorporar la genética las recomendaciones nutricionales se iniciaron, hace ya más de dos décadas, estudios de identificación de variaciones genéticas en rutas metabólicas de interés (por ejemplo el metabolismo de las lipoproteínas) al objeto de acumular conocimiento al respecto de cómo algunas de estas variantes podían predecir desajustes metabólicos y riesgo de enfermedad, así como la respuesta a diferentes componentes de la dieta.

Aunque los genes, el genoma, y la genómica han ocupado desde hace años el estrellato de la prensa científica y popular, no olvidemos que al fin y al cabo las proteínas son las que hacen la mayoría del trabajo y forman la mayoría de las estructuras.

De momento, una de las áreas más activas de adquisición, almacenamiento, tratamiento e interpretación de datos a gran escala corresponde al estudio de las variaciones del genoma humano. Para ello lo primero que necesitamos es obtener una imagen detallada del mismo. Es decir, de cómo las regiones codificantes y otras secuencias del genoma (recordemos que el 98% del mismo está en esa sección de “otras”) funcionan y se coordinan entre ellas y en respuesta a factores ambientales (por ejemplo, la dieta). Este conocimiento debería suponer un impacto tremendo en la manera en que las enfermedades, o mejor dicho el riesgo a padecerlas, son prevenidas, diagnosticadas y como última medida tratadas. Para ello vamos a necesitar una serie de avances, algunos de ellos tecnológicos y otros conceptuales, referentes a cómo asumimos estas revoluciones en la sociedad. El primer paso incluye el desarrollo de pruebas genéticas fiables que posibiliten un diagnóstico preciso del riesgo de un individuo asintomático de padecer la enfermedad, en muchos casos con décadas de antelación.

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De hecho, cientos de test genéticos ya se comercializan en la actualidad para usos clínicos y un número probablemente mucho mayor se encuentra en fase de desarrollo. Bien es verdad que la mayoría de los que ya están en el mercado y además son fiables lidian con enfermedades monogénicas poco comunes. Este hecho contrasta con lo que ocurre con las enfermedades más comunes, en las que gran cantidad de genes pueden estar implicados. Este es el caso de la fibrosis quística, de la distrofia muscular de Duchenne, de varias anemias, o de la enfermedad de Huntington por citar alguna. El aspecto positivo es que los test genéticos pueden predecir estas enfermedades con gran precisión; el negativo es que todavía hay poco que podamos hacer para prevenir o paliar los efectos de muchas de ellas. Más recientemente las pruebas genéticas están comenzando a penetrar el mercado de enfermedades mucho más comunes, pero también mucho más complejas dado el número de factores implicados. Entre ellas se encuentran los test para la detección de diferentes tipos de cánceres, como el de mama, el de ovario y el de colon. Estas pruebas tienen todavía grandes limitaciones, pero pueden utilizarse para hacer estimación de riesgo en individuos asintomáticos con un historial familiar de la enfermedad. Tales pruebas genéticas podrían ayudar a los médicos a atender al paciente de una manera más eficaz.

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Durante muchos años, los estudios de nutrigenómica enfocados hacia las enfermedades comunes de la población (obesidad, diabetes, cáncer, cardiovasculares, etc.) se han llevado a cabo a imagen y semejanza de los estudios de las enfermedades monogénicas raras. Es decir, limitando los estudios a una variante en un solo gen, un factor de riesgo (ej. Colesterol en plasma) y un único nutriente (ej. grasa saturada). De esta manera se ha conseguido establecer el concepto de la interacción gen-dieta y se ha demostrado su potencial de aplicación clínica en casos específicos. Algunos ejemplos dignos de destacar incluyen interacciones entre una variante funcional del gen de la lipasa hepática (LIPC -514 C/T), el consumo habitual de grasa y los niveles de colesterol en HDL; o el de otra variante funcional, en este caso en el gen de la apolipoproteinaA2 (APOA2 -265 T/C), consumo de grasa saturada y el riesgo de obesidad.

La lipasa hepática es un enzima producido principalmente en el hígado cuya función principal es la hidrólisis de fosfolípidos y triglicéridos en lipoproteínas plasmáticas. Su actividad se ha asociado con niveles en plasma de estas lipoproteínas, especialmente las HDL. El gen que la codifica está localizado en el brazo largo del cromosoma 15 y sus variantes han sido estudiadas en relación a diferentes dislipidemias, así como el riesgo de enfermedad cardiovascular. Una de es-tos polimorfismos es conocido como LIPC -514 C/T, localizado en la zona promotora del gen, es decir la región que interacciona con factores que determinan cuando y en qué niveles el gen se expresa en respuesta a las necesidades del organismo. El alelo más común en las poblaciones de origen europeo se caracteriza por la presencia de C en esta posición, mientras que la forma mutada es la que contiene T en este locus. La frecuencia varía en diferentes grupos étnicos siendo más alta en asiáticos y africanos. Lo interesante de este polimorfismo, desde el punto de vista de la nutrigenómica, es su uso potencial para clasificar la respuesta de HDL al consumo de grasa en la dieta. En un estudio llevado a cabo por nuestro grupo en la población del Estudio de Framingham demostramos una respuesta diametralmente opuesta del colesterol en HDL al consumo de grasa en los homocigotos (TT) para el alelo menos común y en aquellos homocigotos para el alelo más común (CC). Es decir, en sujetos que tenían el genotipo CC, el consumo de grasa estaba asociado directamente con los niveles de colesterol en HDL (más consumo de grasa, más colesterol HDL). Por lo tanto, estos sujetos podrían consumir un amplio espectro de dietas, desde las bajas a las altas en grasa, sin modificar su riesgo cardiovascular ya que los ni-veles de HDL parecen ajustarse para mantener la relación entre HDL (protectora) y LDL (aterogénica) constante independientemente de la dieta consumida. Este no es el caso de los sujetos con el genotipo TT, ya que un mayor consumo de grasa está asociado con niveles más bajos de colesterol en HDL. Esto se traduce desde el punto de vista clínico y de asesoramiento nutricional en la necesidad/recomendación de que estos sujetos reduzcan su consumo de grasa en la dieta al objeto de mantener los niveles de colesterol HDL en niveles saludables. Estos resulta-dos también ofrecen una explicación parcial acerca de por qué los resultados de los estudios poblacionales e incluso de intervención son tan variables ya que los mismos dependerán en parte de la constitución genética de los participantes.

De esta manera vamos viendo aparecer en la literatura estudios de interacción gen-dieta que incluyen decenas de miles de sujetos. Interacciones genes-dieta y sus implicaciones en la práctica clínica.

Al estudio conjunto de múltiples genes e incluso barridos completos del genoma. Gracias a ello podemos empezar a vislumbrar ya esas aplicaciones clínicas que guiarán al médico, al profesional de la salud a distribuir el portafolio de recomendaciones dietéticas (macronutrientes y micro-nutrientes) y conductuales comportamientos (actividad física, etc.) acordes con las necesidades reales del individuo basado en su genoma/genotipo. Un ejemplo del progreso llevado a cabo utilizando estas nuevas aproximaciones al estudio de la nutrigenómica queda plasmado por un reciente estudio en el que se investigó la relación entre el consumo de bebidas azucaradas y el riesgo de obesidad modulado por la genética. Este es un tópico de gran relevancia debido al énfasis reciente en relacionar el consumo de estas bebidas con el aumento en la prevalencia de obesidad. Sin embargo, lo que desconocíamos era el papel de los genes en la relación entre el consumo de bebidas azucaradas y la obesidad. Al objeto de investigar dicha cuestión, el grupo de Lu Qi en Harvard analizó esta interacción en un consorcio que incluía tres estudios individuales con una población total de aproximadamente unos 33.000 sujetos, todos ellos con datos genéticos, antropométricos y nutricionales7.

Un score de predisposición genética a la obesidad fue calculado utilizando variantes en 32 genes asociados con el índice de masa corporal (IMC). En general, la asociación del score genético con IMC fue significativamente más marcada en aquellos sujetos con un score genético más alto – es decir, aquellos sujetos con una predisposición genética a la obesidad – que en aquellos con una baja predisposición genética a la obesidad, En consecuencia, el consumo de bebidas azucaradas dispara el riesgo de obesidad en aquellos que están genéticamente predispuestos. Por el contrario, en aquellos sujetos que no son susceptibles genéticamente a la obesidad, el consumo de bebidas azucaradas no se traducía en aumento de peso

Este es un ejemplo más de cómo el conocimiento de los genes podría ayudar a combatir la obesidad, primero mediante la determinación de la predisposición genética y segundo medianteunas recomendaciones más personalizadas y apropiadas para conseguir los objetivos. Por ejemplo, recomendando de manera específica el evitar o limitar las bebidas azucaradas en sujetos con alto score genético o limitando el consumo de grasas saturadas en aquellos que sean portadores del genotipo CC en el polimorfismo citado anteriormente para la APOA2.

Resultados más alentadores con relación a este mismo gen fueron aquellos derivados del estudio PREDIMED, que han demostrado que la dieta Mediterránea no sólo reduce la glucosa en ayunas de los individuos con el genotipo de riesgo (TT), de forma que se observa un mayor efecto protector en aquellos que más lo necesitan y no al contrario como en el ejemplo anterior,sino que además la adherencia a la dieta Mediterránea también disminuye su riesgo a sufrir. De esta forma, aquellos individuos con mayor riesgo a sufrir accidentes cerebrovasculares como consecuencia de su genotipo pueden anular esta predisposición adoptando una dieta Mediterránea. De forma similar, el consumo de vegetales y frutas ha sido también relacionado con una disminución del riesgo de infarto de miocardio y enfermedad cardiovascular en los estudios.

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INTERHEART y FINRISK, enfocados a estudiar las interacciones entre SNPs en la región y factores medioambientales como la dieta, la actividad física y el tabaquismo en 5 etnias diferentes (Europea, China, Sudasiática, Latinoamericana y Árabe) en el caso del INTERHEART y en una población Finlandesa en el caso del FINRISK obteniendo resultados consistentesapoyando su hipótesis.

La hora de considerar las interacciones entre nuestro genoma y la dieta tenemos que hacerlo de una manera global incluyendo el ambiente en su totalidad, poniendo énfasis en la relación tan estrecha que existe entre nuestro aparato digestivo y el cerebro. No debemos olvidar que “no estamos solos” y que estamos acompañados de genomas presentes en nuestro microbioma y cuya contribución al nuestro sólo estamos empezando a comprender. Otro as-pecto que será de gran interés será el epigenoma que apenas empezamos a entender y por último y como ya he destacado, el factor tiempo, la cronobiología, debe ocupar un papel importante en las investigaciones y las recomendaciones.La medicina del futuro se ha definido como de las cuatro “Ps” (predicción, prevención, personalización, participación). Para que así ocurra la genética debe jugar un papel esencial para conseguir esa elusiva salud y prolongarla el mayor tiempo posible.

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APLICACIONES EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS

En el año 2003 se hizo pública la secuencia que conforma nuestro genoma, el genoma humano. Somos poco más de veintitrés mil genes interaccionando con el ambiente. Pero lo que somos no depende de nuestro color de piel, ni de nuestro credo político o religioso; está escrito en ese alfabeto molecular y se traduce en función de nuestro ambiente físico o cultural. Es evidente el impacto de la genómica en nuestra vida cotidiana y ello ha dado lugar a la aparición de dos nuevas disciplinas científicas: la nutrigenética y la nutrigenómica. Por nutrigenética entendemos la disciplina científica que estudia el efecto de las variaciones genéticas entre individuos en la interacción entre dieta y enfermedad. Por nutrigenómica, aquella que estudia el efecto de los nutrientes de los alimentos sobre la expresión de nuestros genes. Con su empleo empezamos a entender cómo se va a definir en el futuro una alimentación a la carta en función de lo que podríamos llamar pasaporte genético.

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Puede que a muchos les aterre, pero quizás no lo vean tan grave si piensan en la ventaja que para un recién nacido puede suponer que sus padres sean informados sobre una posible mutación en su genoma que le predisponga a desarrollar una enfermedad cardiovascular si su alimentación no es adecuada. Está claro el enorme potencial que el conocimiento del genoma humano puede tener en las pautas de alimentación, pero no será menor el que tenga la secuenciación de los genomas de otros organismos vivos de interés agroalimentario. Hasta ahora se han secuenciado totalmente más de quinientos genomas distintos y hay más de setecientos proyectos de secuenciación en marcha. Algunos de ellos se refieren a animales, plantas o microorganismos de relevancia alimentaria, como, por ejemplo, el arroz, la levadura panadera, la bacteria Bifidobacterium bifidum —usada en muchos productos probióticos— o patógenos responsables de toxoinfecciones alimentarias,como Escherichia coli.

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El conocimiento de los genes que componen el genoma de estos organismos permite conocer sus genes clave para así definir estrategias de mejora por genética clásica —la llamada mejora asistida por marcadores—oporingeniería genética, desarrollar mecanismos de defensa frente a su patogenicidad o descubrir nuevas funciones fisioló- gicas con impacto nutricional. La secuenciación de genomas ha sido hasta ahora una técnica costosa en tiempo y dinero. Hace apenas un año, se describió una nueva técnica de secuenciación basada en el empleo de nanomateriales. Dicha técnica se denomina pirosecuenciación y permite secuenciar genomas de forma masiva en mucho menos tiempo y a un menor costo. Por ejemplo, la tecnología clásica de secuenciación aplicada en un laboratorio convencional tardaba en secuenciar el genoma de una bacteria láctica un tiempo variable de entre uno y tres años. Con la tecnología de pirosecunciación, es posible hacerlo en sólo ocho horas y por un precio en costo de materiales diez veces menor al de la tecnología convencional. Sin duda, la pirosecuenciación va a revolucionar la secuenciación de genomas y también de los llamados metagenomas.

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Con este último sustantivo se hace referencia a la secuenciación de ADN extraído de un ecosistema, de modo que, a partir de los datos de secuencia, es posible inferir los organismos presentes en dicho nicho ecológico. Su aplicación en alimentación y nutrición es más próxima de lo que muchos imaginan. Por ejemplo,recientemente se han llevado a cabo proyectos de secuenciación masiva en voluntarios humanos, determinándose que más de trece mil cepas bacterianas distintas pueblan nuestro tracto digestivo. También mediante el empleo de metagenómica se han detectado diferencias en la composición de la flora microbiana del tracto digestivo de individuos obesos. Son los primeros resultados de una tecnología potente que permitirá conocer aspectos nuevos de nuestra fisiología y su relación con la alimentación. Podemos concluir por todo lo expuesto que el futuro de la genética en la alimentación es importante. La época en que los tecnólogos de alimentos eran expertos en el manejo de las tuberías de las instalaciones industriales ha quedado lejos. La nueva tecnología de alimentos precisa de nuevos profesionales que entiendan la importancia de la biotecnología y la genética y también que puedan discutir sobre conocimientos de otros campos del saber, como la farmacología, la nutrición, el control automático de sistemas o las nanotecnologías.

EL EMPLEO DIRECTO DE LA GENÉTICA EN LA ALIMENTACIÓN: MEJORA GENÉTICA DE LOS ALIMENTOS

La comunidad científica entiende por biotecnología el uso de un organismo vivo con un propósito industrial. Biotecnología de alimentos no es más que el uso de seres vivos en la producción de alimentos, lo que incluye toda la alimentación, porque todo cuanto comemos son, o han sido, seres vivos, ya sean animales, vegetales o alimentos o bebidas fermentadas por un microorganismo. Pero el consumidor, sobre todo el europeo, tiene una percepción distinta de lo que es y entiende que éste término hace referencia a la aplicación de la genética en la alimentación. En otras palabras, los consumidores europeos entienden por biotecnología de alimentos «poner genes en su sopa». Hay que recordar a los consumidores que la genética se ha aplicado en la alimentación desde que comenzó la agricultura y la ganadería. Desde entonces, el hombre ha mejorado empíricamente el genoma de las variedades vegetales comestibles, las razas animales y los fermentos. Esta mejora se ha fundamentado en la aparición de mutantes espontáneos, la variabilidad natural y la aplicación del cruce sexual o hibridación.

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De esta forma se han obtenido variedades de trigo con espigas incapaces de dispersar sus semillas en la naturaleza, pero capaces de generar unas harinas panaderas con inmejorable aptitud tecnológica, o patatas comestibles al contener niveles mínimos de alcaloides tóxicos. Desde hace treinta años, los científicos aíslan en el laboratorio fragmentos concretos que portan genes determinados. Esos genes se pueden variar en el tubo de ensayo y se pueden reintroducir en el organismo natural o en uno distinto generando un transgénico. Al global de estas técnicas lo llamamos ingeniería genética, y cuando se aplica en el diseño de un alimento surgen los llamados alimentos transgénicos. Hoy se comercializan muchos alimentos transgénicos en todo el mundo, sobre todo en Estados Unidos, Australia, Canadá y China. Los más conocidos son la soja resistente al herbicida glifosato y el maíz Bt, aunque existen muchos más. Son de gran importancia los que hacen referencia a la mejora nutricional de los alimentos. Desde algunas organizaciones ecologistas se acusa a los alimentos transgénicos de ser un veneno para la salud y el medio ambiente. No es cierto. Desde hace más de quince años, FAO, OCDE y OMS han establecido grupos de trabajo para evaluar la seguridad para el consumidor de los alimentos transgénicos. Se ha llevado a cabo una evaluación de riesgos sanitarios de todos los alimentos transgénicos comercializados atendiendo al contenido nutricional, la posible presencia de alérgenos y el nivel de toxicidad.

Son los alimentos más evaluados de la historia de la alimentación y no disponemos de un dato científico que indique que representen un riesgo para la salud del consumidor superior al que implica la ingestión del alimento convencional correspondiente. Este hecho ha sido puesto de manifiesto por la OMS en su página de Internet. Es interesante destacar que, tras la publicación de esta decisión, dichos grupos han variado su estrategia y apenas hablan de los riesgos sanitarios de los transgénicos pero sí de los riesgos ambientales. Ahí las cosas son menos claras, porque hay una falta de metodologías para analizar este tipo de riesgos que afectan tanto a las plantas transgénicas como a las convencionales. Aun así, debemos afirmar con contundencia que existen tres posibles riesgos: la transferencia de los genes exógenos desde la variedad transgénica a variedades silvestres, la pérdida de biodiversidad y los efectos dañinos que ciertas plantas transgénicas resistentes a insectos pueden tener sobre poblaciones de insectos distintos de aquellos contra los que protegen. Todos estos riesgos ya existen con las variedades convencionales. Por ello, la cuestión clave es conocer si el empleo de transgénicos acelerará la aparición de estos riesgos. Parece que no, siempre que se mantengan y mejoren las normas de evaluación que empleamos actualmente con las plantas transgénicas.

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Finalmente, debemos considerarlos riesgos económicos. El 90% de los agricultores que utilizaron semillas transgénicas en el 2006 eran agricultores pobres de países en desarrollo. Una realidad muy lejana del estereotipo que hace de lo transgénico un negocio en manos de pocas compañías multinacionales. Pero conviene debatir acerca de la opinión del consumidor sobre los transgénicos. En general, y destacando la falta de formación e información en biotecnología de nuestra sociedad, así como la constante presencia de los grupos en contra en los medios de comunicación, los perciben como algo peligroso. Por ello resulta importante la divulgación de los datos reales que desde la ciencia tenemos de estos productos.

Alimentos “nutriactivos”

Lo más importante en este aspecto, es que la genómica nutricional permitirá cruzar la información genómica individual con la alimentación y los componentes de los alimentos, de modo que el efecto sea positivo para la salud del individuo. La idea es que los alimentos riesgosos puedan reemplazarse con otros potencialmente menos nocivos.

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El perfil genómico individual puede ayudar a mejorar la nutrición y la salud, y en este nuevo escenario la genómica y la bioinformática cumplirán un papel crucial en la identificación de variantes genéticas que causen enfermedades, lo cual está siendo realizado mediante investigación de las bases de datos del genoma humano. En este sentido, es fundamental conocer los cambios que se producen dentro de la célula, sus modelos de interacción con el transcriptoma y el metaboloma, para poder personalizar los efectos de una dieta sana en la corrección de un metabolismo alterado. La comparación de un genotipo individual con una base de datos genómica permitirá la recomendación de nutriente individualizado genotipo-dependiente de acuerdo a los requerimientos y necesidades de cada individuo.

Los recientes desarrollos de la proteómica aplicados a la nutrición, están revolucionando los conceptos de alimentos “nutriactivos” como inductores de la expresión de ciertos genes y el consiguiente procesamiento de proteínas cuya acción es fundamental para el funcionamiento normal del metabolismo celular (metaboloma).

Referencias:

https://cefegen.es/blogs/polimorfismos-geneticos-definicion-ejemplos

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La nutrigenética y nutrigenómica como herramientas de prevención de enfermedades no transmisibles

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Valeria Flores Rea. [1]

[1] ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO /FACULTAD DE SALUD PÚBLICA / ESCUELA DE NUTRICIÓN Y DIETÉTICA

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     La nutrigenética es la rama de la genética que estudia la relación entre los genes y la respuesta individual a la dieta.  Es una rama de la genómica nutricional, que tiene como objetivo estudiar como las distintas variantes genéticas de las personas influyen en el metabolismo de los nutrientes, la dieta y las enfermedades asociadas a ésta. De forma análoga estudia nuestro ADN para conocer las predisposiciones negativas que nos afectan. Todos compartimos el 99,9% de esa información genética y es el 0,01% lo que nos hace diferentes y determina nuestras características antropométricas, fisiológicas, metabólicas y de comportamiento. Finalmente tiene como objetivo generar recomendaciones nutricionales de acuerdo con el acervo genético de las personas.

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¿CÓMO SE APLICA LA NUTRIGENÉTICA EN LA DIETA?

En la actualidad, los avances en  nutrigenética nos ayudan a establecer qué alimentación debemos seguir para prevenir una serie de enfermedades identificadas a partir del análisis de nuestro ADN y que pueden evitarse o modularse mediante unas pautas dietéticas concretas. De esta forma, se alcanza la máxima personalización de la dieta.

¿CÓMO FUNCIONA UN TEST NUTRIGENÉTICO?

Los test nutrigenéticos estudian el ADN a través de un análisis de saliva con el objetivo de observar e identificar las variables genéticas de la persona que le hacen reaccionar de manera distinta a los alimentos y tener mayor o menor predisposición a determinados problemas de salud.

Por ejemplo, se conocen más de 40 genes asociados al desarrollo de la obesidad. Una persona que tenga la mayoría de estos marcadores genéticos tendrá más probabilidades de ser obesa, si no cuida la dieta.

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BASE CIENTÍFICA:

Debido a los procesos evolutivos, los seres humanos difieren en su ADN, precisamente en los llamados SNPs (abreviatura de “Single Nucleotide Polymorphism” (Polimorfismo de nucleótido simple) que influyen en la forma en que los individuos absorben y procesan los nutrientes.

  • La actividad fisiológica en el organismo humano que concierne el consumo o el transporte de los nutrientes también está conectado con diferentes variantes genéticas. Esta relación constituye la base de las ciencias nutrigenéticas.
  • Los diferentes procesos nutrigenéticos en el cuerpo humano puede implicar una ventaja en términos de selección natural. Así, por ejemplo, la evolución instó al ser humano a digerir la lactosa de la leche de vaca.

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MÉTODOS DE ANÁLISIS NUTRIGENÉTICOS

La identificación del genotipo necesario se lleva a cabo por medio de un análisis de sangre o de saliva. Posteriormente, se analiza el ADN de diferentes maneras. Una forma común de estudiar los datos genéticos es el llamado “gen candidato” cuando se identifica un posible gen de riesgo. Después de los experimentos en cultivos celulares, animales o seres humanos los científicos pueden establecer una correlación positiva o negativa entre la expresión de este gen candidato y los aspectos nutricionales.

OBESIDAD

Un objetivo importante para los investigadores nutrigenéticos es identificar los genes que hacen que algunas personas sean más susceptibles a la obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad. La hipótesis “gen ahorrador” es un ejemplo de un factor nutrigenético en la obesidad. Actualmente se han detectado más de sesenta genes asociados con la obesidad. Avances actuales en la investigación nutrigenética demuestran potencialmente la existencia de genes ahorradores, así como también se empiezan a plantear contra-efectos con el fin de prevenir la obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad.

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Gracias a la nutrigenética los nutricionistas y médicos pueden individualizar las recomendaciones de salud y la dieta. De la misma manera, la medicina preventiva, diagnóstica y realiza terapias que podrían ser optimizadas. De hecho, los ensayos comparativos, como un estudio demuestran que los consejos de salud basados en los resultados de un análisis nutrigenético es más exitoso que los consejos de una dieta convencional.

GENÓMICA NUTRICIONAL

Genómica: es la ciencia que estudia las variaciones a nivel estructural del ADN. Además de ser la conformación de los genes y la variación poblacional de los polimorfismos genéticos.

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La genómica nutricional es la interacción de genes–nutrientes, siendo así la nutrigenética a la interacción gen – nutriente denominado también como polimorfismos y nutrigenómica a la interacción nutriente-gen denominado también como la expresión de los genes.

Así decimos que la nutrigenómica es la constitución genética que determina la respuesta a la ingesta de determinados nutrientes. Así, la genómica nutricional pretende contestar preguntas como: ¿por qué algunas personas que consumen muchas grasas no padecen enfermedad cardiovascular?, o ¿por qué hay personas que no consumen muchas grasas, pero tienen niveles altos de colesterol?. La respuesta a estas interrogantes probablemente se encuentre en la calidad y cantidad de enzimas y proteínas que intervienen en el metabolismo lipídico, que se encuentra determinada genéticamente en cada individuo.

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La genómica nutricional se basa en 4 principios:

  • Las dietas pueden ser un factor de riesgo importante para variar enfermedades;
  • Las sustancias químicas alteran directa o indirectamente la estructura genética;
  • La influencia de la dieta en la salud depende de la constitución genética del individuo; y
  • Las intervenciones dietéticas basadas en conocimientos nutricionales, estado nutricional y el genotipo pueden ser utilizadas para optimiza la salud de prevenir enfermedades crónicas.

Estos principios se basaron en dos hipótesis:

  1. La herencia genética confiere una amplia gama de posibles fenotipos y que las restricciones metabólicas – ambientales y la disponibilidad de nutrientes determinan el fenotipo final de un indicio.
  2. La suposición de que la progresión de un fenotipo saludable a un fenotipo enfermo crónico esta ligada a cambiar en la expresión genética o a diferencias en la actividad de enzimas y proteínas que alteran la respuesta a diferentes factores ambientales (incluida la dieta).

Siendo así Ambiente + Genotipo = Fenotipo

¿QUÉ NO ES LA GENÓMICA NUTRICIONAL?

  • La genómica nutricional no es una dieta milagro.
  • La genómica nutricional no da soluciones a corto plazo, pero si prevención a largo plazo.
  • La genómica nutricional tiene efectos que no se pueden compararse con los efectos farmacogenómicos.

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ENFERMEDADES RELACIONADAS CON AL NUTRIGENÓMICA

  • Aspectos Negativos: Se encontraron heredabilidades significativas de los fenotipos relacionados a las enfermedades relacionadas con alto grado de adiposidad, resistencia a la insulina y las enfermedades del llamado síndrome metabólico en poblaciones de América Latina, incluso existen genes candidatos para la aparición de diabetes tipo 2. La alimentación compulsiva relacionada a la obesidad, así como otros trastornos metabólicos poseen componentes genéticamente relevantes.
  • Aspectos Positivos: mejoramiento de las propiedades nutricionales de los alimentos tanto vegetales como los de origen animal.

 

DIETAS MODERNAS UTILIZANDO LA NUTRIGENÓMICA

Relaciona a los nutrientes con el metabolismo. La genómica nutricional ha demostrado que los alimentos modulan el balance de numerosos procesos fisiológicos que están directamente asociados con la expresión de los genes.

ENFERMEDADES METABÓLICAS

Se entienden por enfermedades metabólicas o del metabolismo aquellas que interfieren con los procesos bioquímicos del organismo involucrados en el crecimiento y conservación de la buena salud de los tejidos orgánicos, en la eliminación de productos de desecho y en la producción de energía para llevar a cabo las funciones corporales. Así, por ejemplo, el cuerpo puede tener un exceso o un déficit de determinadas sustancias (proteínas, grasas, hidratos de carbono). Este desequilibrio a menudo interfiere con las funciones normales de los tejidos y órganos del ser humano.

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Las enzimas y las hormonas son los componentes responsables de las reacciones químicas del metabolismo. Los trastornos metabólicos se deben fundamentalmente a la escasez o demasiada audacia de enzimas u hormonas o al mal funcionamiento de las mismas. Entonces se produce una imposibilidad de la metabolización o una metabolización inadecuada de las sustancias químicas y esto puede conllevar a una falta de sustancias que son necesarias para el buen funcionamiento del organismo o a la aparición de toxinas como consecuencia de una mala metabolización.

Pueden ser hereditarias o adquiridas, pueden ser debidas a la interrupción de una cadena de síntesis por ausencia de una enzima a una anomalía endocrina o alimentaria puede afectar el equilibrio de los glúcidos, de los nucleótidos de los prótidos, de los lípidos los equilibrios ácido- básico, iónico, osmótico, hídrico, mineral, fosfocálcico, vitamínico, etc.

En pacientes con patologías médicas graves es frecuente el trastorno global de la función cerebral. Estas encefalopatías metabólicas con frecuencia comienzan por alteraciones en el estado de alerta (somnolencia) seguidas de agitación, confusión, delirium o psicosis, progresando a estupor o coma.

Las principales enfermedades metabólicas que afectan a la población actual son:

  • HIPERTIROIDISMO: Se caracteriza porque la tiroides produce demasiada hormona tiroidea.
  • HIPOTIROIDISMO: La tiroides produce poca hormona tiroidea.
  • DIABÉTES: Consiste en el exceso de glucosa en la sangre u otra.
  • OBESIDAD: Aunque esta enfermedad puede responder a muchas causas, algunas tienen su origen en problemas metabólicos. Ciertas enfermedades endocrinas como las alteraciones en la tiroides pueden desencadenar o favorecer la obesidad.
  • DISLIPEMIA: Alteración del metabolismo de las grasas.
  • HIPODIPILEMIA: Alteración del metabolismo de las grasas consistente en a presencia de bajos hipertiroidismo. Infecciones crónicas o estados inflamatorios, desnutrición, cáncer o abuso del alcohol, niveles de grasas en la sangre.
  • GALACTOSEMIA: Enfermedad metabólica congénita caracterizada por la imposibilidad de digerir adecuadamente la leche.
  • ALBINISMO: Falta de melanina.

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Las enfermedades metabólicas pueden ocasionar problemas neurológicos, digestivos y hepáticos.

Las enfermedades metabólicas tratan de aquellas patologías causadas por anormalidades en sistemas enzimáticos implicados en el metabolismo intermediario. Las anormalidades pueden ser congénitas o adquiridas. Las congénitas son producidas por alteraciones genéticas que van a dar lugar a enzimas defectuosas (errores congénitos del metabolismo), mientras que las adquiridas son debidas a enfermedades de órganos endocrinos o al fallo de órganos metabólicamente activos. En las enfermedades metabólicas hereditarias el diagnóstico precoz es importante para conseguir un tratamiento efectivo.

Las enfermedades metabólicas o errores innatos del metabolismo son hereditarias, provocadas por el bloqueo de alguna de las diversas reacciones bioquímicas que ocurren dentro de las células del organismo. Estos bloqueos afectan con mayor frecuencia a la utilización de los diferentes grupos de alimentos como fuente de energía, pero también a la formación o degradación de las diversas moléculas que forman nuestro organismo.

En su mayoría se presentan en recién nacidos y niños, pero también puede afectar a adolescentes y adultos.

La enfermedad puede ocasionar daños a nivel neurológico, digestivo y hepático provocado retraso del desarrollo psicomotor, epilepsia, hipotonía o falta de fuerza muscular, falta de tolerancia al ejercicio, compromiso de conciencia recurrente, movimientos anormales (síndrome extra piramidal) falta de apetito, vómitos recurrentes, mal incremento de peso, desnutrición, hepatitis de causa poco clara, crecimiento anormal del hígado o del bazo e hipoglicemia o baja de azúcar en la sangre.

CAUSAS DE LAS ENFERMEDADES METABÓLICAS

¿PORQUÉ SE PRODUCE? Las enzimas y las hormonas son los componentes responsables de las reacciones químicas del metabolismo. Los trastornos metabólicos se deben fundamentalmente a la escasez o demasiada abundancia de enzimas u hormonas o al mal funcionamiento de las mismas.

En estos casos se produce una imposibilidad de metabolización o una metabolización adecuada de las sustancias químicas. Ello puede conllevar a una falta de sustancias que son necesarias para el buen funcionamiento del organismo o a la aparición de toxinas como consecuencia de una mala metabolización. En ambos casos pueden producir trastornos orgánicos.

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CARACTERÍSTICAS DE LAS ENFERMEDADES METABÓLICAS

Las enzimas y las hormonas son los componentes responsables de las reacciones químicas del metabolismo. Los trastornos metabólicos se deben fundamentalmente a la escasez o demasiada abundancia de enzimas u hormonas o al mal funcionamiento de las mismas. Entonces se produce una imposibilidad de metabolización o una metabolización inadecuada de las sustancias químicas y esto puede conllevar a una falta de sustancias que son necesarias para el buen funcionamiento del organismo o a la aparición de toxinas como consecuencia de una mala metabolización.

Pueden ser hereditarias o adquiridas, ser debidas a la interrupción de una cadena de síntesis por ausencia de una enzima a un anomalía endocrina o alimentaria, puede afectar el equilibrio de los glúcidos (por ejemplo, diabetes, glucogénesis, galactosemia congénita) de los nucleótidos (por ejemplo, gota) de los prótidos (por ejemplo las aminoacidopatías) de los lípidos (por ejemplo, obesidad, dislipidosis), los equilibrios ácido básico, iónico, osmótico, hídrico, mineral, fosfocálcico, vitamínico,etc

En pacientes con patologías médica grave es frecuente el trastorno global de la función cerebral. Estas encefalopatías metabólicas con frecuencias comienzan por alteraciones en el estado de alerta (somnolencia), seguidas de agitación confusión, progresando a estupor y coma.

VARIABILIDAD EN LA RESPUESTA A LAS INTERVENCIONES DIETÉTICAS

Las intervenciones dietéticas se centran en la corrección de las prácticas y los hábitos personales. La adición de nutrientes a alimentos básicos se denomina “enriquecimiento”, mientras que la “suplementación” se refiere al aporte de determinados nutrientes o mezclas de nutrientes al margen de los alimentos.

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REVISIÓN DE LA EVALUACIÓN DIETÉTICA 

El estado nutricional es uno de los predictores más importante de riesgo en la salud.

DIETAS RICAS EN:

  • Frutas
  • Verduras
  • Granos enteros
  • Carne Magra de aves de corral
  • Pescado

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Inversamente asociadas con riesgo de enfermedades crónicas relacionadas con la edad:

  • Enfermedades cardiovasculares
  • Cáncer
  • Diabetes

DIETAS ALTAS EN:

  • Granos refinados
  • Azúcares agregados

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PERO BAJAS EN:

  • Alimentos de origen vegetal

Incrementan el riesgo de Obesidad y enfermedades relacionadas con la Obesidad:

  • Enfermedades cardiovasculares
  • Cáncer
  • Diabetes
  • La variabilidad del día a día en la ingesta de alimentos puede ser tan grande que puede ser difícil identificar cualquier patrón consistente subyacente.
  • La evaluación dietética es una tarea compleja tanto para investigadores como para clínicos.

La nutrición personalizada está cobrando cada día mayor relevancia para conseguir una mayor eficiencia en la consecución de los ON (cereales refinados). Tras décadas en las que se prestaba menos atención a las particularidades de cada persona en cuanto a preferencias alimentarias, dificultades en el seguimiento de las dietas, etc, los profesionales de la nutrición son cada vez más conscientes del mayor porcentaje de éxito en el resultado de una intervención dietética si se dedica una mayor atención a las características individuales de la persona participante para adaptar mejor las dietas.

Además de esta personalización basada en variables sociodemográficas (sexo, edad, nivel de estudios, etc.), conductuales, psico culturales y fenotípicas (mayor o menor peso, presencia o ausencia de hipercolesterolemia, hiperglucemia, etc.), existe también otro nivel más profundo de individualización de las dietas basado en el genoma. En este sentido, desde hace varias décadas, decenas de investigaciones han demostrado diferencias interindividuales en la respuesta fenotípica de los individuos a la dieta, fundamentalmente en el ámbito de las ECV, la obesidad, la DM, etc. Aunque en los estudios publicados se expresan los resultados de las intervenciones dietéticas como valores medios para los individuos analizados, lo cierto es que al examinar los datos de manera individual para cada participante en el estudio nos encontramos con una gran variabilidad en los resultados de la intervención.

Podemos encontrar individuos en los que la dieta apenas ha producido ningún cambio en el parámetro estudiado, otros en los que la dieta ha producido cambios más grandes que los esperados, y aquellos en los que la dieta produce el cambio medio esperado. Varios estudios han clasificado a los individuos en normorrespondedores, hiporrespondedores o hiperrespondedores en función de si su respuesta fenotípica a la dieta era la esperada, menor a la esperada o superior a la esperada, respectivamente. Sin embargo, a pesar del conocimiento de esta distinta respuesta interindividual a la dieta, los mecanismos que la explican no se conocen, ya que en décadas pasadas pocas veces los investigadores se han interesado por estudiar esta variabilidad de manera detallada.

Es más, en algunas ocasiones se ha atribuido la diferencia interindividual en las respuestas a las intervenciones dietéticas a un distinto cumplimiento de la dieta por parte de los participantes en los estudios, pero se ha comprobado que no siempre es así. Por ello, se piensa que el conocimiento del genoma humano puede ser muy importante para ayudar a descifrar los mecanismos moleculares que determinan dicha respuesta interindividual y generar así una serie de biomarcadores de respuesta que permitan conocer con antelación a la intervención dietética, el posible éxito de la misma.

Todavía no disponemos de estos biomarcadores genéticos para aplicarlos con validez en las intervenciones dietéticas destinadas a conseguir una nutrición personalizada, pero muchos grupos de investigación en todo el mundo están trabajando de manera rigurosa en la elucidación de los mismos y en un futuro próximo se espera disponer de paneles de tales biomarcadores para aplicarlos a las distintas intervenciones dietéticas específicas de cada problema de salud.

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Generalidades del genoma humano y su aplicación en el estudio de la variabilidad

Aunque antes de la década de 1980 ya se había realizado la secuenciación de genes aislados de algunos organismos, así como de genomas de entidades subcelulares (algunos plásmidos y virus), el conocimiento del genoma humano era tremendamente limitado. Ante esta precariedad de conocimientos y siendo cada vez más reconocida la importancia de la dotación genética en los procesos de salud-enfermedad, no es de extrañar que en 1985 surgiera la iniciativa de secuenciar el genoma humano. A finales de los 80 y principios de los 90, se oficializa el inicio del denominado Proyecto Genoma Humano.

El siglo XXI comenzó con la publicación de los resultados de uno de los proyectos de mayor envergadura, colaboración internacional y potenciales repercusiones sobre la salud que se hayan realizado en todos los tiempos: el Proyecto Genoma Humano, cuya fecha oficial de finalización se dató en abril de 2003 para hacerla coincidir con los 50 años transcurridos desde que en abril de 1953 Watson y Crick describieran la estructura de la doble hélice del ADN.

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Watson y Crick

De acuerdo con la visión de Collins en la publicación conmemorativa de la finalización del Proyecto Genoma Humano, la secuenciación del genoma humano tan sólo constituye los cimientos de un edificio sobre el cual se tienen que levantar distintas plantas que suponen. En la actualidad, no sólo se ha determinado la secuencia de varios miles de millones de pares de bases en el genoma humano, sino que se han desarrollado instrumentos y técnicas que permiten obtener resultados de análisis genéticos cada vez más rápidos y económicos, al tiempo que se han realizado enormes esfuerzos con impresionantes frutos en el ámbito de la bioinformática con potentes bases de datos de secuencias, de proteínas de vías metabólicas, etc, que ponen a disposición de la comunidad científica una ingente cantidad de información nunca antes generada.

Por tanto cada día son más accesibles los chips que permiten realizar análisis de alta densidad de polimorfismos en el ADN de cada paciente, generando al mismo tiempo información sobre 500.000 (500 K), 1.000.000 (1.000 K) o un número mayor de polimorfismos genéticos. Las variaciones en el genoma no sólo se limitan a los polimorfismos de un solo nucleótido, conocidos como SNP por sus siglas en inglés (sencillo Nucleotide Polymorphism), y entre los que se encontraría por ejemplo el polimorfismo rs9939609 en el gen FTO (fat mass and obesity gene), recientemente relacionado con mayor riesgo de obesidad. En la Figura 2A, se presenta un esquema que contiene el nombre de los diferentes tipos de variaciones en el ADN y el rango de los tamaños de los fragmentos implicados. De acuerdo con el tamaño de los fragmentos, además de los SNP, podemos encontrar inserciones y deleciones de pequeñas secuencias de ADN en cualquier lugar de las distintas aplicaciones de la información generada por el mismo en varios ámbitos con creciente nivel de complejidad. Así, el genoma que pueden dar lugar a cambios de las pautas de lectura.

LINCOGRAFÍA DE REFERENCIA:

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2019 – El año de la tabla periódica — El blog de Academia Wolfram

El año 2019 ha sido proclamado por las Naciones Unidas como el Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, coincidiendo con el 150 aniversario del descubrimiento del Sistema Periódico por Mendeléyev (1869) y con el centenario de la IUPAC, que todos nuestros alumnos tienen tan oída por la formulación. La tabla periódica […]

a través de 2019 – El año de la tabla periódica — El blog de Academia Wolfram

Aplicaciones de los Ácidos Carboxílicos y sus derivados

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

Los ácidos carboxílicos son compuestos orgánicos usados en procesos químicos e industriales, que naturalmente provienen de grasas, aceites vegetales, lácteos, frutos cítricos. Se caracterizan por estar formados por un conjunto de átomos unidos entre sí mediante enlaces covalentes carbono-carbono, denominado grupo carboxilo, que cuando se unen a otros elementos como hidrógeno, oxígeno o nitrógeno, integrando una infinidad de compuestos diferentes así lo menciona (Cornejo Arteaga, 2017). Químicamente los ácidos carboxílicos son una serie homóloga en la que los compuestos presentan este grupo funcional (-COOH) mientras que la formula general en la que se muestran dichos ácidos es: CnH2n+1COOH.
Los ácidos carboxílicos son derivados de hidrocarburos en los que uno o más de los átomos de hidrógeno del hidrocarburo han sido reemplazados por un grupo carboxílico. Los primeros cuatro ácidos carboxílicos derivados de los alcanos son el ácido metanoico (HCOOH), el ácido etanoico (CH3COOH), el ácido propanoico (C2H5COOH) y el ácido butanoico (C3H7COOH).
Los ácidos carboxílicos al ser de los compuestos más abundantes en la naturaleza ameritan un estudio minucioso que complemente la formación principalmente del estudiante de la carrera de Química de Alimentos; la función química de los ácidos carboxílicos es de carbono primario que contiene tanto al carbonilo, así como el hidroxilo en sí mismo, se nombran anteponiendo la palabra ácido con el sufijo oico.

Palabras clave: carboxilo, química, carbono, ácido, grupo, carboxílico.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Importancia de los ácidos carboxílicos en las industrias.

En términos generales no solamente los ácidos carboxílicos son importantes, sino el grupo carboxilo, del cual se generan una gran cantidad de compuestos que son usados por diferentes sectores industriales como en la industria alimentaria:

• Aditivos, conservantes (ácido sórbico y benzoico), regulador de alcalinidad, agente antimicrobiano, acidulante en bebidas carbonatadas.
• Ayudante a la maduración del queso suizo (ácido propiónico), elaboración de col fermentada y bebidas suaves (ácido láctico).
• Conservantes (Ácido sórbico y ácido benzoico).
• Regulador de la alcalinidad de muchos productos.
• Producción de refrescos.
• Agentes antimicrobianos ante la acción de los antioxidantes. En este caso, la tendencia son los antimicrobianos líquidos que posibiliten la bio-disponibilidad.
• Principal ingrediente del vinagre común (Ácido acético).
• Acidulante en bebidas carbonatadas y alimentos (Ácido cítrico y ácido láctico).
• Ayudante en la maduración del queso suizo (Ácido propiónico).
• Elaboración de queso, chucrut, col fermentada y bebidas suaves (Ácido láctico).

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El ácido fórmico en las agroindustrias y alimentos.

La agricultura es una actividad económica de alto impacto e importancia para el ser humano en las sociedades modernas, y en torno al uso de ácido fórmico este sector representa un porcentaje elevado de consumo por sus propiedades antibacterianas.
El ácido fórmico es un químico irritante presente en el veneno pulverizado de algunas especies de hormigas y en la secreción liberada por algunas ortigas, así lo menciona el portal especializado (ACIDO CLORHIDRICO.org, 2010).

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El ácido metanoico o ácido fórmico es un conocido conservante antimicrobiano y pesticida, siendo entonces un importante aliado del sector agrícola y alimentario. Sin embargo el mismo es muy peligroso en altas concentraciones; al ser empleado como agente antimicrobiano se puede controlar el aparecimiento de bacterias de origen industrial o agrícola, éste al ser consumido en mínimas cantidades no ocasiona intoxicación alguna en humanos ni animales, por lo tanto es empleado como aditivo en alimentos de animales así como al ensilado producido como producto de la molienda y del cultivo, dicho ensilado es suministrado a animales de corral como vacas y bovinos.

Resultado de imagen para acido formicoTras tratar el ensilado con ácido fórmico, éste actúa como precursor de la fermentación de azucares en el animal, que en el caso de las reses favorece la producción láctea reduciendo el tiempo de producción natural de la misma, sin alterar el valor nutricional ni calidad de la leche para consumo humano.

La fuente afirma que puede ser muy peligroso en concentraciones anormalmente altas, el ácido fórmico es en realidad un aditivo alimentario y un químico industrial muy versátil y extremadamente útil. Cuando se consume a niveles normales, es muy rápida y fácilmente metabolizada por nuestros cuerpos, y eliminada de una manera segura y saludable. Sin embargo, se ha encontrado que ingerir cantidades altamente concentradas de ácido fórmico puede resultar en daño renal y hepático. Como tal, es importante entender tanto los usos como los peligros de este producto químico tan versátil. (ACIDO CLORHIDRICO.org, 2010)

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Aplicaciones del ácido acético en las industrias de alimentos.

El ácido acético es un aditivo de alta incidencia en las industrias alimenticias por su capacidad de regular la acidez y basicidad en los alimentos, es el principal ingrediente del vinagre. Su nombre se deriva del latín acetum, que significa agrio. Conocido y usado hace bastante tiempo por la humanidad, se emplea como condimento y conservante de alimentos (Fennema, Hablemos Claro: Ácido Acético, 2000).

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Entre sus aplicaciones más comunes se encuentran:
• Salsas de mesa y para cocinar.
• Alimentos en conserva.
• Pan y productos de panadería.
• Aderezos y vinagre.
• Condimento para botanas.
• Industria de plástico y aplicaciones químicas de tipo analítico.
• Industria textil, entre otras.

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Su principal uso industrial es la preservación de alimentos, principalmente conservas. Tradicionalmente éste ácido era generado como producto de la fermentación de frutos como la manzana, uvas y diversos cereales denominándolo tradicionalmente como vinagre. Con los años y gracias a los avances en torno a la química orgánica la obtención de este ácido se ha ido perfeccionando, siendo posible en la actualidad obtenerlo por fermentación controlada o síntesis química orgánica así lo afirma (Editores “Mestrillo”, 2018).
Dentro de la industria alimenticia, el ácido acético, como se ha mencionado, se emplea para la limpieza y conservación de alimentos. También se le da utilidad en el hogar como aderezo para comidas, y es capaz de regular la acidez de muchos alimentos.

Aplicaciones del ácido cítrico en las industrias de alimentos.

El ácido cítrico es el responsable de la acidez de las frutas cítricas. Para uso industrial, el ácido cítrico es fabricado por la fermentación aeróbica del azúcar de caña (sacarosa) o azúcar de maíz (dextrosa) por una cepa especial de Aspergillus niger. Su mayor empleo es como acidulante en bebidas carbonatadas y alimentos.

En la industria alimenticia el ácido cítrico también es conocido como E330 y es un buen conservante y antioxidante natural que se añade de forma industrial en el envasado de muchos alimentos. En el organismo humano el ácido cítrico ingerido se incorpora al metabolismo normal, degradándose totalmente y produciendo energía en una proporción comparable a los azúcares. Es perfectamente inocuo a cualquier dosis concebiblemente presente en un alimento (BRISTHAR LABORATORIOS C. A. ® , 2010).

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Según la fuente anterior el ácido cítrico y sus sales se pueden emplear en prácticamente cualquier tipo de producto alimentario elaborado. El ácido cítrico es un componente esencial de la mayoría de las bebidas refrescantes, (excepto las de cola, que contienen ácido fosfórico) a las que confiere su acidez, del mismo modo que el que se encuentra presente en muchas frutas produce la acidez de sus zumos, potenciando también el sabor a fruta. Con el mismo fin se utiliza en caramelos, pastelería, helados, etc. Es también un aditivo especialmente eficaz para evitar el oscurecimiento que se produce rápidamente en las superficies cortadas de algunas frutas y otros vegetales.
También se utiliza en la elaboración de encurtidos, pan, conservas de pescado y crustáceos frescos y congelados entre otros alimentos. Los citratos sódico o potásico se utilizan como estabilizantes de la leche esterilizada o UHT. En la tabla siguiente se puede encontrar una pequeña guía de aplicaciones del E330 en los alimentos

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El ácido propiónico en las industrias de alimentos.

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El ácido propiónico es el responsable por el olor característico del queso suizo (Snyder, 1995). Durante el período principal de maduración de este tipo de queso, Propionibacterium shermanii, y microorganismos similares, convierten ácido láctico y lactatos a ácidos propiónico, acético y dióxido de carbono. El CO2 gaseoso generado es responsable por la formación de los “huecos” característicos del queso suizo, así lo afirma (Ing. Netto, 2011).

El ácido propiónico es un componente con propiedades antimicrobianas frente a los mohos y algunas bacterias, también conocido como propanoico, es un ácido graso saturado con una cadena corta integrado por un etano unido a un carboxilo y es precursor de las sales del tipo propionatos. Este ácido carboxílico monoprótico, fue descubierto en el año 1844 por el químico Johann Gottlieb, durante la degradación del azúcar de algunos productos, constituyendo un ácido graso que forma una capa aceitosa cuando se sala en agua, produciendo sal potásica.

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El ácido propiónico se puede obtener de forma natural por la fermentación de la pulpa de la madera o a través de algunos quesos, como se mencionó. Sin embargo, industrialmente se produce con la oxidación del aire de propanal, mediante el empleo de cationes de cobalto o manganeso en bajas temperaturas. Igualmente se extrae como un subproducto del ácido acético, pero este método está en caducidad.
Biológicamente según menciona (Editores “ACIDOS.INFO”, 2018), el ácido propiónico se genera en el metabolismo de los ácidos grasos con carbonos impares y algunos aminoácidos. Este proceso se inicia cuando las bacterias que se encuentran en los estómagos de los rumiantes catabolizan el sebo secretado por los poros, siendo prácticamente la razón del característico olor del queso suizo y del sudor.

Casi el 80% del consumo mundial de ácido propiónico está destinado a la conservación de alimentos elaborados para animales, cereales y la producción de propionatos de calcio o sodio, que son ingredientes básicos para alimentos humanos como el pan, bizcochos, pasteles y otros productos que son cocinados en horno, debido a su acción inhibidora del hongo.

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Existen propionatos de calcio y sodio presentes en los productos de panificación, originados de la leche entre otros ingredientes.

El ácido butírico en las industrias de alimentos.

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El ácido butírico (butanóico) deriva su nombre del latín butyrum, que significa mantequilla. Produce un olor peculiar por la rancidez de la mantequilla. Es usado en la síntesis de aromas, en fármacos y en agentes emulsionantes. (Parker, 1997) (Ing. Netto, 2011). Respecto a sus usos, el ácido butírico se emplea en la elaboración de esencias y sabores artificiales de aceite de vegetal. Así, en el caso del butirato de amilo, este es uno de los principales componentes del aceite de albaricoque.

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Por otra parte, en el caso del butirato de metilo, este es uno de los ingredientes esenciales del aceite de piña. Éste último es utilizado tanto como agente aromatizante como estimulante del crecimiento óseo y el tratamiento de resfriados.

El ácido butírico se manifiesta en forma de ésteres en ciertos aceites vegetales y en determinadas grasas animales. Se le encuentra en mayores proporciones en productos como la mantequilla rancia, el queso parmesano y la leche cruda. No obstante, también se produce en el colon humano, como producto de la fermentación bacteriana de los glúcidos. En cuanto a sus características, es incoloro, posee olor y sabor fuerte y desagradable, y puede diluirse en agua.

El ácido láctico en las industrias de alimentos.

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El ácido láctico se produce por la fermentación bacteriana de lactosa (azúcar de la leche) por Streptococcus lactis. Fabricado industrialmente por la fermentación controlada de hexosas de melaza, maíz y leche, se utiliza en la industria alimentaria como acidulante.

El ácido láctico es un aditivo utilizado ampliamente por su capacidad de regular la acidez de los productos. Dentro de sus principales aplicaciones se encuentran:
• Condimentos y vegetales en conserva.
• Pastillas, gomas de mascar y gomitas.
• Botanas a base de papa.
• Yogur, queso y fermentados lácteos.
• Salsa para pasta.
• Kit para preparar comidas.
• Productos cárnicos madurados.
El ácido láctico también se produce en nuestro propio cuerpo. Por ejemplo, cuando la glucosa es metabolizada por la actividad muscular anaeróbica, el ácido láctico se genera en los músculos y luego es descompuesto (oxidado por completo) a CO2 y H2O (Lehninger et al., 1995). Con el ejercicio intenso, el ácido láctico se forma más rápidamente de lo que puede ser eliminado. Esta acumulación transitoria de ácido láctico provoca una sensación de fatiga y dolor muscular. (Ing. Netto, 2011)

El ácido benzoico en las industrias de alimentos.

Sólido de fórmula C6H5—COOH, poco soluble en agua y de acidez ligeramente superior a la de los ácidos alifáticos sencillos. Se usa como conservador de alimentos. Es poco tóxico y casi insípido.

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El ácido benzoico es uno de los conservantes más empleados en todo el mundo. Aunque el producto utilizado en la industria se obtiene por síntesis química, el ácido benzoico se encuentra presente en forma natural en algunos vegetales, como la canela o las ciruelas, por ejemplo, y en la industria se conoce como E210.
El ácido benzoico es especialmente eficaz en alimentos ácidos, y es un conservante barato, útil contra levaduras, bacterias (menos) y mohos. Sus principales inconvenientes son el que tiene un cierto sabor astringente poco agradable y su toxicidad, que, aunque relativamente baja, es mayor que la de otros conservantes.

El ácido fumárico en las industrias de alimentos.

El ácido trans-butenodioico, compuesto cristalino incoloro, de fórmula HO2CCH=CHCO2H, que sublima a unos 200 °C. Se encuentra en ciertos hongos y en algunas plantas, a diferencia de su isómero cis, el ácido maleico (cis-butenodioico), que no se produce de forma natural. Se utiliza en el procesado y conservación de los alimentos por su potente acción antimicrobiana, y para fabricar pinturas, barnices y resinas sintéticas.

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En la industria alimenticia el ácido fumárico es comprendido como un ácido de origen natural que requieren los seres humanos y los animales para vivir. Este ácido se encuentra en las plantas también, y ha sido aprovechado por las compañías de alimentos y científicos por sus propiedades únicas que pueden ayudar a conservar el sabor y otros aspectos de varios alimentos. Dado que el ácido fumárico es seguro, natural y necesario, se encuentra en diversas aplicaciones en el servicio de comida y otras industrias que tienen que ver con la producción y distribución de alimentos.
Utilizado como ácido y estabilizador estructural en una amplia variedad de productos. También es usado como una fuente de ácido en el polvo para hornear.

El ácido linoleico en las industrias de alimentos.

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De contextura líquida, oleoso, incoloro o amarillo pálido, de fórmula CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6CO2H, cuyos dobles enlaces presentan configuración cis. Es soluble en disolventes orgánicos y se polimeriza con facilidad, lo que le confiere propiedades secantes. El ácido linoleico es un ácido graso esencial, es decir, es un elemento necesario en la dieta de los mamíferos por ser uno de los precursores de las prostaglandinas y otros componentes de tipo hormonal. Se encuentra como éster de la glicerina en muchos aceites de semillas vegetales, como los de linaza, soja, girasol y algodón. Se utiliza en la fabricación de pinturas y barnices.

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El ácido oleico en las industrias de alimentos.

Líquido oleoso e incoloro, de fórmula CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H en su configuración cis (la cadena de carbono continúa en el mismo lado del doble enlace). Es un ácido graso no saturado que amarillea con rapidez en contacto con el aire. Por hidrogenación del ácido oleico se obtiene el ácido esteárico (saturado).

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Junto con el ácido esteárico y el ácido palmítico se encuentra, en forma de éster, en la mayoría de las grasas y aceites naturales, sobre todo en el aceite de oliva. Se obtiene por hidrólisis del éster y se purifica mediante destilación. Se utiliza en la fabricación de jabones y cosméticos, en la industria textil y en la limpieza de metales. (Ing. Netto, 2011)

El ácido esteárico en las industrias de alimentos.

Sólido orgánico blanco de apariencia cristalina, de fórmula CH3(CH2)16COOH. No es soluble en agua, pero sí en alcohol y éter. Junto con los ácidos láurico, mirístico y palmítico, forma un importante grupo de ácidos grasos. Se encuentra en abundancia en la mayoría de los aceites y grasas, animales y vegetales, en forma de éster-triestearato de glicerilo o estearina y constituye la mayor parte de las grasas de los alimentos y del cuerpo humano.

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El ácido se obtiene por la hidrólisis del éster, y comercialmente se prepara hidrolizando el sebo. Se utiliza en mezclas lubricantes, materiales resistentes al agua, desecantes de barnices, y en la fabricación de velas de parafina. Combinado con hidróxido de sodio el ácido esteárico forma jabón (estearato de sodio).

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 El ácido esteárico se encuentra en buena parte en carnes, embutidos y ahumados.

A pesar de que el ácido esteárico está de igual manera en las grasas de origen vegetal y animal, se encuentra en mayor medida en las segundas, donde tiene alrededor de un 30%, mientras que en la grasa vegetal se encuentra en una menor cantidad al 5%. Sin embargo, existen grasas vegetales que poseen un mayor contenido de este ácido, las cuales son la manteca de karité y la de cacao, ambas teniendo aproximadamente un 28-45% de ácido esteárico.
El ácido esteárico se encuentra en el 2do lugar en cuando a ingesta de grasas saturadas dentro de la dieta, siendo consumido en un 25,8%, después del ácido palmítico, que es ingerido en un 56,3%. Es posible encontrar este ácido en mayor medida en carnes rojas, luego en el pescado, y por último tanto en cereales como en productos lácteos.
Aunque consiste en un ácido graso saturado, este ácido no parece contar con ninguno de los efectos perjudiciales que normalmente son vinculados a esta clase de grasa y de igual forma, parece ser que este ácido produce un efecto neutro en los triglicéridos, al igual que en el colesterol LDL también llamado colesterol “malo”, en el colesterol total o en el colesterol HDL conocido como colesterol “bueno”. (ADMINIDEG, 2017).

El ácido málico en las industrias de alimentos.

Es el ácido hidroxibutanodioico, compuesto incoloro de fórmula HO2CCH2CHOHCO2H. Se encuentra en las manzanas, uvas y cerezas verdes y en otros muchos frutos, así como en los vinos. Se puede obtener de forma sintética a partir del ácido tartárico y del ácido succínico.

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Ácido Málico.

Al calentarlo se deshidrata y produce ácido fumárico y ácido maleico. Se utiliza como aditivo alimentario por su acción antibacteriana y su agradable aroma. También se emplea en medicina, en la fabricación de ciertos laxantes y para tratar afecciones de garganta.

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El ácido málico es un aditivo utilizado en la industria de alimentos empleado como acidulante y emulsificante (Fennema, Hablemos Claro, 2000). Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:
• Pastillas, gomas de mascar y gomitas.
• Dulces y caramelos duros.
• Bebidas de frutas y de sabores.
• Bebidas de soya.
• Botanas a base de papas.
• Helados, sorbetes y paletas.
• Vino.

El ácido oxálico en las industrias de alimentos.

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ácido oxálico

El ácido etanodioico, sólido incoloro de fórmula HO2CCO2H, que cristaliza con dos moléculas de agua. Se encuentra en muchas plantas en forma de sales (oxalatos) de potasio. Su sal de calcio también aparece en ciertos vegetales y en los cálculos renales. Se utiliza en análisis químico por su poder reductor y en especial en la determinación de magnesio y de calcio. También se emplea en tintorería, en el curtido de pieles, en síntesis, de colorantes y como decapante.
Como es sabido, el ácido oxálico o los oxalatos, son compuestos contenidos en algunos alimentos que inhiben la absorción del calcio al unirse a este mineral y volverlo insoluble en el intestino. Por eso, para prevenir deficiencias de calcio.

El ácido palmítico en las industrias de alimentos.

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Sólido blanco grisáceo, untuoso al tacto, de fórmula CH3(CH2)14COOH. Es un ácido graso saturado que se encuentra en una gran proporción en el aceite de palma, de ahí su nombre. Se encuentra en la mayoría de las grasas y aceites, animales y vegetales, en forma de éster (tripalmitato de glicerilo o palmitina). Por saponificación, es decir, por reacción del éster con un álcali (hidróxido de sodio o potasio) se obtiene la sal alcalina, y a partir de ella se puede obtener el ácido por tratamiento con un ácido mineral. Las sales alcalinas tanto del ácido palmítico como del ácido esteárico son los principales constituyentes del jabón. Se utiliza en aceites lubricantes, en materiales impermeables, como secante de pinturas y en la fabricación de jabón.

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El ácido pirúvico en las industrias de alimentos.

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Es el ácido a-cetopropanoico, líquido incoloro de olor fuerte y picante, soluble en agua y de fórmula H3CCOCO2H. Interviene en numerosas reacciones metabólicas. Por ejemplo, es un producto de degradación de la glucosa que se oxida finalmente a dióxido de carbono y agua. En las levaduras se produce un proceso de fermentación en el que el ácido pirúvico se reduce a etanol. También puede ser transformado en el hígado en el correspondiente aminoácido, la alanina.

Imagen relacionadaHabitualmente se localiza en las frutas fermentadas, vinagre y manzanas, de igual manera, es producido por nuestro cuerpo como resultado del proceso metabólico. Este ácido, que recibe el nombre de piruvato, fue descubierto por el químico sueco Jöns Jacob von Berzelius. (ACIDOS.INFO, 2018)

El ácido tartárico en las industrias de alimentos.

También llamado ácido dihidroxidosuccínico o ácido dihidroxibutanodioico, es un ácido orgánico de fórmula C4H6O6. Este ácido, que se encuentra en muchas plantas, ya era conocido por los griegos y romanos como tártaro, la sal del ácido de potasio que se forma en los depósitos de jugo de uva fermentada.
El ácido tartárico, en sus dos formas racémico y dextrorrotatorio, se emplea como aderezo en alimentos y bebidas. También se utiliza en fotografía y barnices, y como tartrato de sodio y de potasio (conocido como sal de Rochelle) constituye un suave laxante.

Resultado de imagen para acido tartaricoEl ácido tartárico es un ingrediente ampliamente utilizado en la industria de alimentos como regulador de acidez, antioxidante, secuestrante y agente leudante. (Fennema, Hablemos claro: Química de los Alimentos, 2000). Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:
• Pastillas, gomas de mascar y gomitas.
• Galletas dulces.
• Pasteles, pastas y otros productos de panificación.
• Caramelos.
• Bebidas con gas.
• Vinos.
• Chocolates.
• Industria textil.
• Industria química y cosmética.

El ácido sórbico en las industrias de alimentos.

El ácido sórbico es el único ácido orgánico no saturado normalmente permitido como conservador en los alimentos. Posee un espectro antimicrobiano interesante ya que es relativamente ineficaz contra las bacterias catalasa-negativas como las bacterias lácticas. El ácido sórbico posee un amplio espectro de actividad contra los microorganismos catalasa-positivos, que incluyen las levaduras, mohos y bacterias y se utiliza, por tanto, para inhibir los contaminantes aeróbicos en los alimentos fermentados o acidificados, así lo manifiesta (BRISTHAR LABORATORIOS C. A. ®, 2010)

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Estos últimos microorganismos resultan generalmente inhibidos por concentraciones de ácido no disociado de 0.01a 0.03%. Este compuesto constituye un eficaz agente antimicrobiano a valores de pH inferiores a 6.
Los sorbatos se utilizan en bebidas refrescantes, en repostería, pastelería y galletas, en derivados cárnicos, quesos, aceitunas en conserva, en postres lácteos con frutas, en mantequilla, margarina, mermeladas y en otros productos. En la industria de fabricación de vino encuentra aplicación como inhibidor de la fermentación secundaria permitiendo reducir los niveles de sulfitos.
Cada vez se usan más en los alimentos los sorbatos en lugar de otros conservantes más tóxicos como el ácido benzoico. Los sorbatos son los menos tóxicos de todos los conservantes, menos incluso que la sal común o el ácido acético (el componente activo del vinagre). Por esta razón su uso está autorizado en todo el mundo. Metabólicamente se comporta en el organismo como los demás ácidos grasos, es decir, se absorbe y se utiliza como una fuente de energía.

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Este compuesto no debe ser utilizado en productos en cuya elaboración entra en juego la fermentación, ya que inhibe la acción de las levaduras. En productos de panadería por lo general se emplea en las masas batidas (magdalenas, bizcochos, etc.), siendo la dosis máxima de uso de 2 g/kg de harina.

El ácido ascórbico en las industrias de alimentos.

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Conocido como vitamina C, tiene su nombre químico que representa a dos de sus propiedades: una química y otra biológica. En cuanto al primero, es un ácido, aunque no pertenece a la clase de ácidos carboxílicos. Su característica ácida es derivada de la ionización de un hidroxilo y de un grupo enol (pKa = 4,25). Además, según menciona (Ing. Netto, 2011) la palabra ascórbico representa su valor biológico en la protección contra la enfermedad escorbuto, del latín scorbutus (Lehninger et al., 1995).

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DERIVADOS DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS (en otras industrias químicas)

Aplicaciones de ésteres

Como disolventes de Resinas:

Los ésteres, en particular los acetatos de etilo y butilo se utilizan como disolventes de nitrocelulosa y resinas en la industria de las lacas, así como materia prima para las condensaciones de ésteres.

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Nitrocelulosa

Como aromatizantes:

El acetato de etilo y el acetato de butilo son los ésteres más importantes. Los esteres sintéticos son usados como aromatizadores de alimentos. Los más conocidos son: Acetato de amilo (platano), Acetato de octilo (naranja), butirato de etilo (piña), butirato de amilo (albaricoque) y formiato de isobutilo (frambruesa). (IECIUDADDEASIS, 2012)
Algunos ésteres se utilizan como aromas y esencias artificiales. Por ejemplo, el formiato de etilo (ron, aguardiente de arroz), acetato de isobutilo (plátano), butirato de metilo (manzana), butirato de etilo (piña), y butirato de isopentilo (pera).

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Lactonas

Las lactonas son ésteres cíclicos internos, hidroxiácidos principalmente gamma y delta. Estos compuestos son abundantes en los alimentos y aportan notas de aromas de durazno, coco, nuez y miel. Las lactonas saturadas e insaturadas se originan en la gama y delta hidroxilación de los ácidos grasos respectivos. La cumarina también es un éster cíclico (es decir, una lactona) que se aísla del haba tonka y otras plantas. W. H. Perkin sintetizó por primera vez la cumarina en el laboratorio y comercializó el compuesto como el primer perfume sintético, llamándolo Jockey Club y Aroma de heno recién segado.

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 Haba Tonka y la sintetización de la cumerina

Como Analgésicos

En la medicina encontramos algunos ésteres como el ácido acetilsalicílico (aspirina) utilizado para disminuir el dolor. La novocaína, otro éster, es un anestésico local. El compuesto acetilado del ácido salicilico es un antipirético y antineurálgico muy valioso, laaspirina (ácido acetilsalicílico) Que también ha adquirido importancia como antiinflamatorio no esteroide.

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En la elaboración de fibras semisintéticas

Todas las fibras obtenidas de la celulosa, que se trabajan en la industria textil sin cortar, se denominan hoy rayón (antiguamente seda artifical). Su preparación se consigue disolviendo las sustancias celulósicas (o en su caso, los ésteres de celulosa) en disolventes adecuados y volviéndolas a precipitar por paso a través de finas hileras en baños en cascada (proceso de hilado húmedo) o por evaporación del correspondiente disolvente (proceso de hilado en seco).

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Rayón al acetato (seda al acetato)

En las fibras al acetato se encuentran los ésteres acéticos de la celulosa. Por acción de anhídrido acético y pequeña cantidad de ácido sulfúrico sobre celulosa se produce la acetilación a triacetato de celulosa. Por medio de plastificantes (en general, ésteres del ácido ftálico) se puede transformar la acetilcelulosa en productos difícilmente combustibles (celon, ecaril), que se utilizan en lugar de celuloide, muy fácilmente inflamable.

Síntesis para fabricación de colorantes:

El éster acetoacético es un importante producto de partida en algunas síntesis, como la fabricación industrial de colorantes de pirazolona.

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En la industria alimenticia y producción de cosméticos

Los monoésteres del glicerol, como el monolaurato de glicerol. Son surfactantes no iónicos usados en fármacos, alimentos y producción de cosméticos.
En la obtención de jabones

Se realizan con una hidrólisis de esteres llamado saponificación, a partir de aceites vegetales o grasas animales los cuales son esteres con cadenas saturadas e insaturadas (Química Orgánica, 2013).

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Aplicaciones de las amidas

Por otra parte, podemos decir que las amidas sustituidas, en general, tienen propiedades disolventes muy importantes.

La dimetilformamida:
Se emplea como disolvente de resinas en la fabricación de cuero sintético, poliuretano y fibras acrílicas, como medio de reacción y disolvente en la extracción de productos farmacéuticos, en disolución de resinas, pigmentos y colorantes. Constituye un medio selectivo para la extracción de compuestos aromáticos a partir del petróleo crudo.

La dimetilacetamida
Se utiliza como disolvente de fibras acrílicas y en síntesis específicas de química fina y farmacia. Tanto la dimetilformamida como la dimetilacetamida son componentes de disolventes de pinturas.

POLIAMIDAS

Los nylons son unos de los polímeros más comunes usados como fibra. En todo momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero también en otros lugares en forma de termoplástico. El verdadero éxito del nylon vino primeramente con su empleo para la confección de medias femeninas, alrededor de 1940. Pero antes de eso, el primer producto de nylon fue el cepillo de dientes con cerdas de nylon.

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Los nylons también se llaman poliamidas, debido a los característicos grupos amida en la cadena principal. Las proteínas, tales como la seda a la cual el nylon reemplazó, también son poliamidas. Estos grupos amida son muy polares y pueden unirse entre sí mediante enlaces por puente de hidrógeno. Debido a esto y a que la cadena de nylon es tan regular y simétrica, los nylons son a menudo cristalinos y forman excelentes fibras. (Helena, 2011)

[O=C(CH2)4-C=O-NH-(CH2)6-NH]n

Bibliografía

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Participación Blog del Día.

Hola mis queridos lectores, con mucho agrado me dirijo a ustedes; este blog ha sido nominado a mejor Blog del Día por lo que les invito a apoyar este proyecto académico votando por Mi Septiembre Rojo, dándole 5 estrellitas al blog participante número 10023 en el siguiente enlace.

http://www.blogdeldia.org/recomendar-blog/?cp=1003#comments

Eternamente agradecidos

Los editores.

Presencia de las aminas en los alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

Las Aminas

Definición: Se pueden considerar compuestos derivados del amoníaco (NH3) al sustituir uno, dos o tres de sus hidrógenos por radicales alquílicos o aromáticos. Según el número de hidrógenos que se sustituyan se denominan aminas primarias, secundarias o terciarias así lo afirma (Fernández, 2015) además menciona que suelen presentar las siguientes estructuras tomando como base el amoniaco; mismas que pueden ser primarias, secundarias o terciarias según el número de sus sustituyentes:

Ilustración 1 aminas primarias, secundarias y terciarias.

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Ilustración 2 Ejemplos de aminas

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Como podemos apreciar el número de sustituyentes determinan el tipo de amina, adicionalmente las aminas adoptan su nombre según sus sustituyentes; normalmente se nombran añadiendo al nombre del radical hidrocarbonado el sufijo “-amina“. (Alonso, 2017); En las aminas secundarias y terciarias, si un radical se repite se utilizan los prefijos “di-” o “tri-“, aunque, frecuentemente, y para evitar confusiones, se escoge el radical mayor y los demás se nombran anteponiendo una N para indicar que están unidos al átomo de nitrógeno. Cuando las aminas primarias no forman parte de la cadena principal se nombran como sustituyentes de la cadena carbonada con su correspondiente número localizador y el prefijo “amino-“. Adicionalmente Cuando varios N formen parte de la cadena principal se nombran con el vocablo aza; a continuación algunos ejemplos:

Si deseas conocer un poco mas a profundidad sobre su estructuración comparto aquí un tutorial muy bueno en especial si estas iniciando en este tema:

AMINAS | Formulación Orgánica

Presencia de las aminas en los alimentos

Resultado de imagen para Algunas aminas presentes en los alimentos

Ilustración 3 Algunas aminas presentes en los alimentos.

Normalmente en la industria alimenticia como en los alimentos orgánicos, la presencia de aminas puede ser un indicador positivo o negativo dependiendo de la aplicación que se dé a estos tipos de compuestos; sin embargo de forma general la presencia de ellas pueden determinar la calidad del alimento y si es viable su consumo. Por ejemplo: diversos estudios han demostrado la incidencia de cáncer en personas que consumieron alimentos que contenían aminas heterocíclicas en especial en alimentos cocinados, dichas aminas son compuestos mutágenos cuyos orígenes pueden ser naturales como artificiales así lo afirma (Galceran, 2002), además menciona que la mayor parte de las aminas presentes en los alimentos son de tipo biogénicas, es decir, producidas o sintetizadas desde otro ser vivo; finalmente señala a las nitrosaminas y nitrosamidas, como genotóxicos altamente cancerígenos a continuación presentamos las estructuras a las que el estudio citado hace referencia como las más importantes presentes en alimentos:

Por otro lado, las aminas heterocíclicas no son las únicas presentes en los alimentos; existen también aminas de estructuras menos complejas pero que cumplen un papel fundamental en la naturaleza del alimento, como por ejemplo un indicador de que una carne o un pescado ya no son aptos para el consumo humano es cuando éstos comienzan a emanar olores desagradables, mismos que indican un estado de descomposición del alimento como es la presencia de la putrecina y la cadaverina en los alimentos cárnicos principalmente.

Aminas biogénicas en alimentos

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Ilustración 4 Los quesos son alimentos con importante presencia de aminas indicadoras de su estado dado el olor que son capaces de generar.

Definición: Las aminas biogénicas, también conocidas como aminas biológicamente activas, son compuestos orgánicos de bajo peso molecular, que contienen nitrógeno, y que están presentes de manera natural en los productos alimentarios tales como queso, vino, cerveza, alimentos vegetales, pescado y carnes rojas. Estas substancias son descritas como biogénicas porque son formadas por la acción de organismos vivos. En los alimentos, son percibidas como indeseables factores antinutricionales de preocupación en salud pública dado que han sido asociadas con envenenamiento por alimentos, particularmente cuando son ingeridas en grandes cantidades o en donde hay una inhibición de su degradación en los humanos. Ejemplos de aminas biogénicas son las catecolaminas y la indolaminas. Las prominentes incluyen acetilcolina (Ach), histamina, tiramina, dopamina, serotonina, norepinefrina (NE, también conocida como noradrenalina o NA) y epinefrina (también conocida como adrenalina) así lo manifiesta (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012).

Sin embargo y desde una visión más crítica al respecto se meciona que las aminas biógenas son un tipo de contaminación química, sustancias que forman parte de la composición de determinados alimentos, aunque también se desarrollan como consecuencia de algún posible fallo en el procesado o por una mala praxis higiénica durante la elaboración o la conservación. Constituyen un peligro para la calidad y la seguridad de los alimentos y su presencia en estos, a menudo, es indicador de deterioro (GIMFERRER MORATÓ, 2012).

Funcionalidad y alcance

La principal función de las aminas es formar parte de importantes reacciones fisiológicas celulares. También están implicadas en una gran cantidad de procesos metabólicos de animales y vegetales. Por esta razón, se encuentran en una gran variedad de alimentos, tanto de origen animal como de origen vegetal, y en cantidades más o menos importantes. El consumo en pequeñas porciones de estas sustancias no supone un efecto nocivo para la salud. Según los expertos, su consumo moderado puede incluso ser beneficioso, gracias a un efecto antioxidante. Pero la ingesta de alimentos que contienen un elevado nivel de aminas biógenas puede causar reacciones tóxicas como cefalea, hipertensión, náuseas, aceleración del pulso o vómitos (GIMFERRER MORATÓ, 2012).

Acetilcolina (2-acetoxi-N,N,N-trimetiletanaminio)

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Ilustración 5 Acetilcolina

Es un neuromodulador encontrado tanto en el sistema nervioso central (CNS, por sus siglas en inglés) como en el periférico (PNS, por sus siglas en inglés). El compuesto tiene una fórmula química CH3COOCH2CH2N+(CH3)3 y está formado por la esterificación de colina con ácido acético en una reacción catalizada por la enzima colina-acetil-transferasa. En el PNS, Ach actúa para activar los músculos, mientras que en el CNS realiza acciones excitadoras. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Ilustración 7 Mecanismo de acción de la acetilcolina.

Histamina (2-(1H-imidazol-4-il)etanamina

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Ilustración 8 HISTAMINA

Es un neurotransmisor producido por basófilos y mastocitos, funcionando en la respuesta inmune y la regulación de funciones fisiológicas en el intestino. La histamina aumenta la permeabilidad de los capilares a los leucocitos y anticuerpos proteicos, los cuales son necesarios para destruir substancias y nulificar sus efectos dañinos. También actúa en la respuesta proinflamatoria al daño celular o reacciones alérgicas además de mejorar la secreción de ácido clorhídrico gástrico a través de los receptores de histamina. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Tiramina (4-(2-aminoetil)fenol)

Es formada a partir del aminoácido tirosina por descarboxilación y aparece en muchos alimentos comunes que los humanos ingieren. Fuentes alimentarias bien conocidas de tiramina incluyen alimentos fermentados, encurtidos y añejados, alimentos marinados, alimentos ahumados, chocolate, bebidas alcohólicas y alimentos en descomposición. Su producción y acumulación en el cuerpo ha sido asociada a una elevación en la presión arterial y cefaleas.

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Ilustración 9 Reacción de formación de la tiramina a partir de tirosina.

Serotonina (5-hidroxitriptamina)

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Ilustración 10 SEROTONINA

La serotonina es un neurotransmisor encontrado sobre todo en el tracto gastrointestinal (GIT, por sus siglas en inglés), el CNS y en las plaquetas de animales, incluyendo los humanos. En el GIT, la serotonina actúa para regular los movimientos intestinales; en el CNS, la serotonina realiza varias funciones, incluyendo la regulación del apetito, el estado de ánimo y el sueño, así como la contracción muscular y algunas funciones cognitivas. La serotonina asociada a las plaquetas está involucrada en le hemostasia y la regeneración hepática. En las plantas, se cree que la serotonina es producida por un mecanismo para evitar la acumulación de amoniaco tóxico. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Las fuentes vegetales de serotonina incluyen champiñón, jitomate, plátano, ciruela, kiwi, nuez de nogal y nuez de pacana. Los niveles excesivos de serotonina pueden ser tóxicos para los humanos y se manifiestan por efectos cognitivos, autónomos y somáticos específicos, que pueden ir de lo indetectable a lo fatal.

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(Epinefrina o adrenalina, (R)-4-[1-hidroxi-2 (metilamino)]etilbenceno-1,2-diol)

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Ilustración 11 Adrenalina

Funciona tanto como una hormona y como neurotransmisor y realiza funciones múltiples en el cuerpo. Por ejemplo, incrementa el ritmo cardíaco, modula la dilatación de los vasos sanguíneos y las vías aéreas y participa en la respuesta luchar/huir del sistema nervioso simpático. También participa en la contracción de los músculos lisos; inhibe la secreción de insulina mientras que aumenta la secreción de glucagón en la páncreas; y también estimula la glicólisis en el hígado y el músculo.(NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Ocurrencia en los productos alimenticios

Fuentes de alimentos fermentados

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Ilustración 12 alimentos fermentados con microorganismos.

La fermentación es un método biológico para procesar alimentos a fin de conservar su calidad o para transformar alimentos en formas estables y útiles. El proceso de fermentación invariablemente forma productos finales con propiedades de sabor y textura características. Varios microorganismos, incluyendo Lactococcus spp, Lactobacillus spp, Leuconostoc spp, Streptococcus spp y Pediococcus spp participan en varias fermentaciones de alimentos. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Estos microorganismos pueden estar naturalmente presentes en el material alimenticio o ser adicionados a los alimentos como cultivo iniciador, y secretan sus enzimas (incluyendo varias descarboxilasas e hidrolasas) en los alimentos para su transformación. Como resultado, ciertos alimentos fermentados pueden acumular grandes cantidades de aminas biogénicas a través de la descarboxilación de aminoácidos por las descarboxilasas microbianas o vía proteólisis por proteasas para generar intermediarios (aminoácidos libres) que pueden condensarse con creatinina para formar aminas biogénicas heterocíclicas. (Galceran, 2002)

Por ejemplo, se ha demostrado que productos como el cangrejo de Shanghai (Eriocheir sinensis), la cerveza, el queso y otros alimentos fermentados acumulan altos niveles de histamina durante el almacenamiento. Aunque la presencia de aminas biogénicas pueden no siempre indicar deterioro, su presencia en los productos alimenticios no es deseable debido a sus efectos potenciales a la salud.

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Ilustración 13 Shanghai (Eriocheir sinensis). Queso viejo fermentado.

QUESOS

Algunos de los aminoácidos libres producidos se convierten en sustratos para las descarboxilasas de los microorganismos asociados con los quesos para formar aminas biogénicas (principalmente putrescina, cadaverina, histamina y tiramina) en los productos. De igual forma, los aminoácidos libres de la proteólisis pueden formar aminas biogénicas heterocíclicas con creatinina.

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Ilustración 14 Los quesos fermentados presentan putrescina en la composición de sus malos olores.

Se sabe que Lactobacillus buchneri produce vastas cantidades de histamina en los quesos, lo que puede potencialmente causar envenenamiento por histamina en los consumidores, mientras que L. brevis y Enterococcus faecalis también han sido implicados en la formación de tiramina en ciertos productos de queso. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

BEBIDAS ALCOHÓLICAS

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Ilustración 15 Mosto de Vino tinto para fermentación.

Las bebidas alcohólicas, incluyendo cervezas y vinos, son producidas a partir de materiales vegetales por un proceso de fermentación microbiana (por ejemplo, el vino tinto es producido por fermentación del mosto de uva) y son fuentes comunes de aminas biogénicas. La cerveza y los vinos tintos han sido implicados en brotes de envenenamiento por histamina y tiramina. Las aminas biogénicas en el alcohol actúan sinérgicamente para provocar varios síntomas adversos a la salud tales como náusea, problemas respiratorios, palpitaciones, cefaleas, erupciones y problemas de presión arterial.

En el proceso, los microorganismos de fermentación tales como Saccharomyces cerevisiae y S. ellipsoideus hidrolizan carbohidratos en azúcares más simples que son luego degradados en etanol y una variedad de compuestos que aportan sabores y aromas.

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Ilustración 16 Saccharomyces cerevisiae

PRODUCTOS CÁRNICOS Y DE PESCADO

Las aminas biogénicas histamina, tiramina, triptamina, cadaverina, putrescina, 2-feniletilamina, espermidina y espermina han sido encontradas en las salchichas secas. Sin embargo, sus niveles y distribución varían dependiendo de factores tales como calidad de la materia prima y la disponibilidad de moléculas precursoras que sirvan como sustratos. carnes fermentadas incluyen jamón y las salchichas y salchichones como salami, pepperoni, chorizo, carne de Thuringer y carne de Cervelat, entre otros. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

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Ilustración 17 Aminas presentes en cárnicos en mal estado.

PRODUCTOS VEGETALES

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Ilustración 18 Macerados de verduras.

Las verduras y las frutas pueden ser también fermentadas para conservarlas o formar productos moldeados con sabores y texturas característicos. Los productos fermentados de verduras incluyen encurtidos, aceitunas maduras, sauerkraut, doen-jang, shoyu, tofu oloroso, miso, tempeh, injera, kimchi, koji, natto, salsa de soya, brandy, cidra, sake y vinagre; estos son producidos de fuentes tales como frijoles, granos, pepinos, lechuga, aceitunas, col, nabo, frutas y arroz. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012) Los productos vegetales fermentados también acumulan aminas biogénicas durante el almacenamiento. Por ejemplo, los niveles de tiramina y putrescina en el sauerkraut se incrementan durante el almacenamiento y mientras más largo sea éste, mayor será la acumulación de aminas biogénicas.

Importancia para la industria alimentaria

Las aminas biogénicas son de interés particular para la industria alimentaria debido a su toxicidad y a su uso como indicadores de la calidad del alimento o su descomposición. Por ejemplo, el envenenamiento por histamina ocurre luego de la ingestión de alimentos con alto contenido de histamina. Los peces escombroides que no son manejados apropiadamente pueden acumular altas cantidades de histamina y dichos productos pueden significar un riesgo a la salud cuando son consumidos. Otros alimentos fermentados, como queso, vino, salchichas

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Ilustración 19 β-feniletilamina

secas, sauerkraut, miso y salsa de soya también han sido asociados con envenenamiento por aminas biogénicas. La toxicidad por histamina y tiramina han sido ampliamente investigadas y las aminas biogénicas como β-feniletilamina y tiramina han sido asociadas a crisis de hipertensión y migrañas. Otras aminas biogénicas como las HCA también han sido implicadas en la formación de nitrosaminas mutagénicas o carcinogénicas y los potenciales riesgos a la salud de estos compuestos son área de investigación activa para comprender mejor el grado de riesgos a la salud que implican estos compuestos en los productos alimenticios. (Fernández, 2015)

Indicadores de calidad

Las aminas biogénicas son de interés y uso para los científicos y tecnólogos en alimentos debido a sus usos como indicadores de la calidad alimentaria. Las soluciones acuosas de putrescina y cadaverina impartes olores discernibles y rechazables a niveles de 22 ppm y 190 ppm, respectivamente. La contribución relativa del sabor de las aminas biogénicas a la calidad general del alimento no está bien establecida; el principal enfoque ha sido en su posible uso como indicadores químicos de la calidad del alimento. La relación entre las cantidades de aminas biogénicas particulares en un producto alimenticio y el grado de descomposición del mismo ha sido empleado para estimar un parámetro conocido como índice de calidad química (CQI, por sus siglas en inglés) o índice de aminas biogénicas (BAI, por sus siglas en inglés) para el pescado y este toma en cuenta las concentraciones de putrescina, cadaverina, histamina, espermina y espermidina en la muestra de pescado. En base a esto, el CQI es calculado como el producto de la suma de histamina, putrescina y cadaverina, dividida entre la suma de 1 más espermina y espermidina. Un valor de CQI por debajo de 1 denota un producto de buena calidad, un valor entre 1 y 10 es considerado mediocre, mientras que un valor mayor a 10 denota descomposición.

El concepto de CQI o BAI se ha extendido hacia un BAI de la cerveza, tomando en consideración las concentraciones de otras aminas biogénicas, tiramina, β-feniletilamina y agmatina, que aparecen en productos como la cerveza. El BAI de la cerveza se calcula como el producto de la suma de cadaverina, histamina, tiramina, putrescina, β-feniletilamina y tiramina, dividida entre 1 más agmatina. Un valor de BAI por debajo de 1 indica un producto de buena calidad, un valor entre 1 y 10 se considera mediocre y un valor mayor a 10 denota descomposición.

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Ilustración 20 Agmatina usada como proteína tonificante de deportistas.

Para las carnes, el contenido total de putrescina, cadaverina, histamina y tiramina puede ser utilizado para determinar la frescura, con niveles ≤ 5.0 μg/g indicando productos cárnicos de alta calidad.

Efectos del procesamiento y almacenamiento de los alimentos

El procesamiento alimentario es un mecanismo esencial para controlar los niveles de aminas biogénicas en los alimentos. Debido a su alta estabilidad térmica, una vez que las aminas son formadas sus concentraciones no disminuirán significativamente durante los procesos térmicos. Las técnicas de procesamiento tales como evisceración, manejo postcosecha o postcaptura, congelado o refrigerado, salteado y ahumado pueden afectar el contenido de aminas biogénicas y la calidad del producto final.

Control de temperatura

Los niveles de aminas biogénicas en los productos alimenticios son influenciados en gran medida por la temperatura de almacenamiento. Técnicas de manejo postcaptura o postcosecha como la colocación inmediata en hielo son importantes para controla el contenido de aminas biogénicas en el pescado debido a que a temperaturas menores las actividades enzimáticas y microbianas son reducidas considerablemente, de manera que las tasas de formación de aminas biogénicas y su acumulación en los productos se reducen en consecuencia.

Salado

El salado puede inhibir de manera efectiva la formación de aminas biogénicas, particularmente a niveles elevados. En general, un contenido más alto de sal resulta en una formación reducida de aminas biogénicas. Esto se debe a que el alto contenido de sal disminuye la actividad acuosa del medio y esto puede inhibir tanto las actividades microbianas como las enzimáticas que son requeridas para la formación de aminas biogénicas.

Ahumado

El ahumado es un método tradicional utilizado para conservar pescado. Este alimento es ahumado, luego congelado y transportado. El contenido de histamina se incrementa durante el proceso de ahumado y continúa acumulándose durante el congelamiento. Aún cuando el ahumado puede inducir la producción de histamina y la formación de nitrosaminas, la alta temperatura aplicada en el ahumado puede también disminuir el crecimiento y proliferación de microorganismos dañinos y/o productores de descomposición del alimento.

Regulaciones

Dado que el nivel alto de aminas biogénicas, por ejemplo, histamina y tiramina, está asociado con el envenenamiento alimentario, su consumo debe ser limitado. Aún cuando no todas las aminas son igualmente tóxicas, y los niveles toxicológicos son difíciles de valorar debido a efectos sinérgicos entre las aminas, se han propuesto límites permisibles.

Así, los productos fermentados que son preparados utilizando buenas prácticas de manufactura (GMP, por sus siglas en inglés) pueden contener histamina, tiramina y β-feniletilamina en concentraciones de 50-100 mg/Kg, 100-800 mg/Kg y 30 mg/Kg, respectivamente, y aún ser considerados seguros y aceptables para el consumo humano. Los niveles de histamina, cadaverina, putrescina, tiramina y β-feniletilamina en sauerkraut no deben exceder los 10 mg/Kg, 25 mg/Kg, 50 mg/Kg, 20 mg/Kg y 5 mg/Kg, respectivamente y la cantidad total de aminas biogénicas en pescado, queso y sauerkraut debe ser menor a 300 mg/Kg. Adicionalmente, una ingestión de aminas biogénicas mayor a 40 mg en una comida se considera como potencialmente tóxica. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Como las aminas biogénicas no son extremadamente tóxicas o se han asociado con muchos incidentes fatales, existen pocas regulaciones generales que controlan su concentración. Histamina, sin embargo, es una preocupación común y varios países han establecido sus propios estándares para estos compuestos en los alimentos. Por ejemplo, un nivel de 10 mg de histamina por cada litro de vino es considerado como aceptable en Suiza. En Estados Unidos, 20 mg de histamina por 100 g de pescado enlatado se considera no seguro para el consumo humano y 50 mg de histamina por 100 g de pescado enlatado se considera como un riesgo para la salud por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés); la Comunidad Económica Europea (ECC, por sus siglas en inglés) ha fijado el nivel aceptable de contenido de histamina en pescado como 10-20 mg/100 g; la Agencia Canadiense de Inspección Alimentaria (CFIA, por sus siglas en inglés) ha fijado el nivel de acción de la histamina como 20 mg/100 g en productos fermentados y 10 mg/100 g en productos de peces escombroides. (NUTRICIÓN ESPECIALIZADA, 2012)

Las aminas biogénicas son importantes componentes alimentarios, encontrados en la producción de muchos alimentos fermentados y no fermentados. Están presentes como subproductos de la actividad microbiana en los alimentos. Los microorganismos están presentes de manera natural, adicionados con propósito de fermentación o son introducidos a través de contaminaciones. Es deseable minimizar la formación de aminas biogénicas debido a sus efectos adversos en la salud humana y a su contribución al deterioro del alimento y pérdidas de los mismos. En particular, los niveles de tiramina e histamina deben estar por debajo de ciertos niveles umbral a fin de prevenir respuestas tóxicas. (Fernández, 2015) El estudio de las aminas biogénicas es un campo de investigación activo, con varios enfoques. Constantemente se están desarrollando y/o mejorando métodos analíticos a fin de cuantificar su presencia de manera más rápida y precisa. Se requieren estudios adicionales para generar el conocimiento básico sobre los efectos de la ingestión, los límites tóxicos y las interacciones con otras moléculas biológicas, para facilitar la racionalización y formulación de recomendaciones y regulaciones más útiles en relación a sus niveles seguros en los productos alimenticios. (GIMFERRER MORATÓ, 2012)

Bibliografía

Alonso. (29 de 11 de 2017). Alonsoformula. Obtenido de Aminas: http://www.alonsoformula.com/organica/aminas.htm

Fernández, G. (2015). http://www.quimicaorganica.com. Obtenido de Aminas: https://www.quimicaorganica.org/aminas.html

Galceran, M. T. (marzo de 2002). http://revista.nutricion.org. Obtenido de AMINAS HETEROCÍCLICAS: http://revista.nutricion.org/hemeroteca/revista_marzo_02/VCongreso_publicaciones/Conferencias/Aminas.pdf

GIMFERRER MORATÓ, N. (31 de 12 de 2012). Consumer eroski. Obtenido de Aminas biógenas y alimentos:La detección de aminas biógenas indica, a menudo, un deterioro de alimentos como carne, pescado, alimentos fermentados o vegetales: http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2012/12/31/215142.php

NUTRICIÓN ESPECIALIZADA. (13 de 07 de 2012). NUTRICIÓN ESPECIALIZADA: conocimiento avanzado transformando vidas. Obtenido de Aminas biogénicas en alimentos: https://nutricionpersonalizada.wordpress.com/2012/07/13/aminas_biogenicas_alimentos/

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Datos curiosos de la Química. (Parte V. 36-40) ESPECIAL DE NOMBRES CURIOSOS

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

En la red existe sin fin de información no verificada y en ocasiones se divulga información falsa con la finalidad de hacer unos cuantos centavos en marketing y publicidad de Internet, pues bien de entre tantas cosas que encontré decidí realizar esta nueva entrega de Datos curiosos de la química donde abordaremos 5 curiosos nombres de sustancias químicas sorprendentes o que quizás no conocías que existían en la realidad. A su vez, si te interesa cualquiera de nuestras anteriores entregas, las puedes encontrar en la siguiente categoría de nuestro blog: Categoría: Curiosidades. BIENVENIDOS

36.- CLITORIACETAL

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Este peculiar compuesto posee un nombre bastante peculiar, aunque su nombre IUPAC es el 6,11,12a-trihidroxi-2,3,9-trimetoxi-6,6a-dihidrocromeno [3,4-b] cromen-12-ona, no tiene NADA que ver con lo que vuestras mentes podrían llegar a pensar con respecto a una parte especial del órgano reproductor femenino. Según menciona PUBCHEM (2009) el clitoriacetal presenta la siguiente fórmula molecular C 19 H 18 O 9. 

Clitoriacetal.png
CLITORIACETAL

Según la misma fuente la mayoría de patentes registradas para el uso de este compuesto son de uso dermatológico, a su vez este glucósido toma su nombre del género vegetal Clitoria, género perteneciente a la familia de las Fabaceaes con más de 100 registros oficiales de especies de plantas de dicho género según se constato la Base de Datos de Tropicos® perteneciente al Jardín Botánico de Missouri.

37.- CADAVERINA Y PUTRECINA

La cadaverina (C5H14N2), también conocida como 1,5 diaminopentanopentametilenodiaminapentano-1,5-diamina es una diamina biogénica que se obtiene por la descomposición del aminoácido lisina.

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La cadaverina debe su nombre al olor fétido que desprende como propiedad, la cadeverina se encuentra en la materia orgánica en descomposición por tanto es el compuesto responsable del olor a putrefacción.

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CADAVERINA

Otro compuesto de similares características es la PUTRESCINA, o putresceína (NH2(CH2)4NH2), más exactamente 1,4-diaminobutano, es una diamina que se crea al pudrirse la carne, dándole además su olor característico. Está relacionada con la cadaverina; ambas se forman por la descomposición de los aminoácidos en organismos vivos y muertos.

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Cheilymenia cadaverina (FUNGI) Foto de Aurelio García Blanco TOMADO DE: http://asociacionvallisoletanademicologia.com/wordpress/portfolio/cheilymenia-cadaverina/

La putrescina y cadaverina fue descrito por primera vez en 1885 por el médico Alamán Brieg Ludwig (1849-1919).Su descubridor, dijo: “Llamé a este [compuesto]” putrescina “la palabra latina putresco significa podrido, podrido ” dicha sustancia se origina como producto de la descomposición de la materia orgánica a su vez es sintetizada por algunos tipos de hongos y bacterias.

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38.- LUCIFERINA

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Brasil— Decenas de pequeños hongos bioluminiscentes brotan en un tronco seco. Sus tallos de color verde brillan a la luz de la luna. Esta especie, Mycena lucentipes, prospera en la madera de los árboles con flor de los bosques lluviosos de Brasil y Puerto Rico. Se ignora si es comestible. Tomado de: https://www.nationalgeographic.com.es/fotografia/visiones-de-la-tierra/hongos-bioluminiscentes_8165

Aunque su nombre parece haber salido del infierno, las luciferinas son moléculas más reales y comunes de lo que usted creería, son una clase de compuestos orgánicos empleados en la obtención de luz en organismos bioluminiscentes (bacterias, hongos y algunos tipos de insectos).  Dicha luz se obtiene mediante procesos catalíticos de la enzima luciferasa reaccionado con el oxígeno en efecto la mayoría de los grupos funcionales removidos de la luciferina liberan energía en forma de luz. El nombre de luciferina está inspirado en Lucifer (del latín lux “luz” y fero “llevar”).

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39.-  ÁCIDO BOHÉMICO

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Esta particular mezcla a pesar de su nombre, no anda divirtiéndose como sugeriría su nombre.  Se trata de una mezcla de compuestos químicos de interés terapéutico en medicina que contiene una serie de moléculas que llevan por nombre los de los personajes principales de la ópera “La Bohème” de Puccini, reconocimiento dado por Donald E. Nettleton y cols con nombres de personajes de La bohème, como marcellomycin (por Marcello), musettamycin (por Musetta), rudolphomycin (por Rodolfo), mimimycin (por Mimí), collinemycin (por Colline), alcindoromycin (por Alcindoro) y schaunardimycin (por el músico Schaunard).

La solución puede estar, me parece, en un artículo que este mismo grupo de investigadores publicó en 1979 en el Journal of the American Chemical Society, sobre la estructura química del complejo del ácido bohémico, en el que proponen el nombre de rednose (rednosa) para un azúcar cíclico de fórmula  C6H8NO3 que forma parte de la molécula de la rudolfomicina, así lo afirma Fernando A. Navarro (2011).

40.- ÁCIDO ANGÉLICO

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Este ácido debe su nombre de la planta en la que se encuentra, la Angelica archangelica, misma que pertenece a la familia de las Apiaceaes, según menciona la Base de Datos de Tropicos® perteneciente al Jardín Botánico de Missouri que, a su vez, lo toma de la creencia popular de que es un regalo del arcángel San Gabriel. El ácido angélico fue aislado por primera vez en 1842 por el farmacéutico alemán Ludwig Andreas Buchner y se presenta como un sólido volátil con sabor penetrante y olor ligeramente agrio. Las sales derivadas de este ácido son denominadas angelatos.

REFERENCIAS:

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Materiales de laboratorio. PARTE VII. (Tubos de seguridad, refrigerantes, retortas, tubos desecadores y depurador de gases)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

La presente entrega tiene por finalidad dar a conocer la utilidad de cinco importantes instrumentos de uso cotidiano en los laboratorios de química y biología, iniciamos esta pequeña entrada destacando la utilidad de los tubos de seguridad, tubos  refrigerantes, retortas, tubos desecadores y finalmente el muy útil depurador de gases. Sean todos bienvenidos y no se olviden que pueden encontrar más información acerca de distintos materiales de laboratorio dándole click al siguiente enlace de nuestra categoría: Materiales y aparatos para laboratorio de química

1.- TUBOS DE SEGURIDAD

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Los tubos de seguridad se constituyen como verdaderas válvulas de seguridad empleados en el desprendimiento excesivo de gases. éstos son fabricados en vidrio son de forma recta y terminan por la parte superior con un pequeño embudo cual si fuera una cámara ovoidea; antes de llegar a esta zona ensanchada a veces suelen presentar en su trayecto llaves, es decir una, dos o más recámaras esféricas que ayudan a lidiar con las sobre presiones que se pueden producir con la emanación de gases, regulando de esta manera una posible salida violenta de los mismos o de las muestras, a su vez  amplían el rango de volumen que son capaces de contener. El modo de empleo implica fijarlos previamente a un corcho perforado y éste ser insertado en la boca de un recipiente que contenga la muestra que pueda producir una presión excesiva o un vacío parcial impidiendo de esta manera la explosión del aparato o una reabsorción.

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En la imagen anterior podemos apreciar un sistema muy importante en laboratorio que consiste en un tubo de seguridad con una llave y otro tubo de vidrio acodado (tubo de escape de gas) ambos se ajustan y fijan en un corcho bihoradado atravesándolo. Este conjunto o aparato se denomina: GENERADOR DE GAS, que es un sistema abierto de formación y liberación de gases.

2.-  TUBOS REFRIGERANTES (CONDENSADORES)

Los tubos refrigerantes son materiales de alta frecuencia de usos en procedimientos laboratoriales, son fundamentales en procesos de extracción, reflujo, saponificación, síntesis orgánica, destilaciones, etc. Los también conocidos como condensadores tienen por finalidad servir como agentes de refrigeración (enfriamiento) de los vapores (gases) que se han de desprender por calentamiento del reactor al que se acople, puede ser un balón que contenga una muestra determinada sometida al calor, dichos gases al circular en los tubos atraviesan un cambio de fase producto del descenso de temperatura evitando la pérdida de productos o evitando la emanación de gases indeseables sus aplicaciones son muy variadas.

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Constan de una parte interna con forma cilíndrica, espiral o de bolas, los gases recorren esta zona  mientras que por la parte externa céntrica y hueca fluye el agua de refrigeración  que ingresa por un pequeño tubo al que se añade una manguera que va desde la conexión de agua hasta la parte interior del tubo (sin entrar en contacto directo con los gases) sube hasta la salida de agua que por medio de un tubo  conduce mediante una manguera el agua hacia afuera del tubo refrigerante, es así como se da un intercambio calórico entre el agua de refrigeración con una temperatura mucho menor que la de los gases consiguiendo de esta manera condensar de nuevo a los vapores volviéndolos a su fase líquida regresándolos hasta  sus contenedores originales (por lo general balones). Dentro de sus clasificaciones se puede encontrar el Refrigerante de Liebig (cilindro interno recto); de serpentín o espiral y de bolas o llamado también de rosario, este ultimo posee un nombre no tan difundido, su nombre original es tubo refrigerante de Allihn. Estos son de adaptación esmerilada y cumplen la función de aparatos de extracción. Algunos de los aditamentos o accesorios que se puede añadir a ellos por la parte superior y dependiendo de su función puede ser un sin fin de adaptadores, extensores, cabezales o alargaderas; si necesitas más información al respecto puedes encontrarla en la  categoría que en la parte superior se mencionó o a su vez puedes hallar más sobre alargaderas en el siguiente enlace: Materiales de Laboratorio.(PARTE IV. Tubos de vidrio fusible, codos, alargaderas, capilares y varillas).

A CONTINUACIÓN UN BONITO EXPERIMENTO DE DESTILACIÓN SIMPLE DEL VINO PARA OBTENER ETANOL:

3.- RETORTAS

Históricamente las retortas han jugado un papel fundamental en la química y en la física, es gracias a ellas por ejemplo que se han podido estudiar el comportamiento de los gases y por otra parte han sido de utilidad incluso en campos como la microbiología; estos recipientes de vidrio o en ocasiones de porcelana tienen una apariencia bastante peculiar ya que son algo semejantes a una pipa para fumar. Existen retortas mono horadadas que presentan un tapón esmerilado en la parte superior otras en cambio simplemente presentan una extensión alargada en la parte superior que le da su característica principal y en ocasiones incluyen pequeños tapones para las puntas, éstos sirven para contener gas al interior y evitar su pérdida.

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Retorta con salida superior para tapón esmerilado.

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Retorta de porcelana.

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Retorta sin tapón.

4.- TUBOS DESECADORES

Son de vidrio y su principal objetivo es eliminar todo vapor de agua de los gases de allí su tradicional nombre de “desecador de gases”, los más utilizados son los afamados desecadores de cloruro de calcio, de los que existen gran número de modelos, así tenemos:

TUBO DESECADOR NORMAL O RECTO: 

Se presenta de forma cilíndrica por un extremo, empezando por el extremo que posee tapón es importante mencionar que es por ahí por donde se permite la entrada del gas, por el otro extremo es esférico y es donde se alojará la sustancia ávida de agua (cloruro de calcio) y a su vez  permite la salida o escape de gas seco mediante una prolongación del tipo tubular.

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TUBOS DESECADORES EN “U”

Existen en diversos modelos van desde los simples conservando su típica forma en U, hasta los que tienen en sus extremos tapas esmeriladas y tubuladuras laterales. Interiormente llevan la sustancia desecadora. Son muy sencillos de montar y desmontar para pesarlos después de la actividad desecadora, también suelen ser utilizados en prácticas de electrólisis y determinación de metales  por métodos electroquímicos.

 

 

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DESECADORES EN U  CON TAPAS ESMERILADAS Y TUBULADURAS LATERALES

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Tubo desecador en U sencillo.

TORRE O COLUMNA DESECADORA

La columna desecadora es un recipiente cilíndrico con una embocadura y tapón de desfogue de gas, posee un ligero ensanchamiento por la parte inferior que posee una embocadura o tubuladura la que permite la entrada de gas húmedo o alguna otra sustancia, está fijada a una base o pie grueso y macizo que evita caídas, si la actividad es del tipo desecadora entonces el cloruro de calcio se coloca en la parte superior cilíndrica. Básicamente la columna  puede usarse como reactor  así como control de paso de gases secos cual si se tratara de una válvula.

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5.- DEPURADOR DE GASES

Muchas veces los gases que se obtienen en un proceso químico NO son puros y se constituyen verdaderas mezclas con impurezas, por esta razón es fundamental purificarlos antes de recogerlos, para ello se los hace burbujear por líquidos que contengan impurezas de otra naturaleza, en ocasiones el agua es suficiente para este fin, el contendedor que sirve para esta finalidad es el “depurador de gases”, que generalmente es de vidrio y consiste en una tubuladura central por la que pasa el gas a ser burbujeado, la parte superior puede presentar llaves que  ayuden a controlar las sobrepresiones del aparato, en la actualidad existen sofisticados equipos para esa finalidad  por su implicación en las ciencias de la salud.

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REFERENCIAS:

Ing. Carrillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

 

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Usos y Aplicaciones de Aldehídos y Cetonas en la Industria de Alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los aldehídos y cetonas son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O) también conocidas como funciones de segundo grado de oxidación según asegura (Cornejo, SN). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas lo presentan en posición intermedia como muestra siguiente. El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil acetona).

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Grupos carbonilo aldehído y cetona.

Los aldehídos y cetonas se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica así lo afirma (Klein, 2013). Una de las diferencias que presentan entre los aldehídos y cetonas es que los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos, mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el laboratorio de análisis químico. Después de lo dicho antes se puede decir, que muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas así como también pueden ser empleados como elementos aromatizantes y saborizantes dentro de la industria de alimentos, extraídos de la misma naturaleza, por otro lado, múltiples compuestos de este tipo son empleados en la síntesis de fármacos y productos de cosmética, por esta razón la presente investigación se centra en el sector de las industrias alimentarias y agroindustriales.

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DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Usos y aplicaciones de los aldehídos

Son intermediarios en la síntesis de ácido, fabricación de plásticos, resinas y productos acrílicos como la baquelita, resinas de melamina o melamínico, etc. Industria fotográfica; explosiva y colorante; como antiséptico y preservador; herbicida, fungicida y pesticida. Acelerador en la vulcanización. Industria de alimentación y perfumería; industria textil y farmacéutica.

Se ha aislado una gran variedad de aldehídos y cetonas a partir de plantas y animales; muchos de ellos, en particular los de peso molecular elevado, tienen olores fragantes o penetrantes. Por lo general, se les conoce por sus nombres comunes, que indican su fuente de origen o cierta propiedad característica. A veces los aldehídos aromáticos sirven como agentes saborizantes (Porras., 2013), estas aplicaciones se podrán analizar en una selecta lista de utilidades que se ha investigado y se detalla a continuación para su análisis.

El Benzaldehído en la industria alimenticia

El benzaldehído es un componente de la almendra; es un líquido incoloro con agradable olor a almendra. Según norma técnica para esta sustancia se menciona que dentro de las percepciones sensoriales el benzaldehído posee un olor semejante al de aceite quemado de almendras con un sabor quemante, adicionalmente menciona que su solubilidad depende del solvente siendo alcohol isopropílicos su disolvente más usual y a su vez presenta una reducida solubilidad en agua por otra parte el benzaldehído es miscible en aceites fijados o volátiles y éter (NMX-F-369-S-1980., 1980).

Los aromas son parte esencial de la memoria olfativa de los seres humanos, dicha memoria olfativa se localiza como una función indexada del bulbo olfatorio y es parte de la memoria racional e incluso se asocia a factores emocionales así lo afirma (Veron García & Gaviria Vallejo, 2015), gracias a ello el sistema límbico es capaz de asociar aromas o fragancias a un determinado recuerdo, el estudio que los autores mencionan es que por ejemplo el olor de los dulces es una característica de la memoria olfativa de los niños y se ve estrechamente relacionada a la existencia de benzaldehído en los mismos, esta relación es un estudio realizado por una ciencia algo desconocida llamada aromacología, puesto que todos los olores en el fondo no son más que propiedades organolépticas de las materias es decir son propiedades intrínsecas de las mismas.

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PIRULETAS DE CARAMELO

El estudio señala que las piruletas son dulces de alto consumo a nivel mundial principalmente por infantes de entre los 5 a los 12 años edad en la que su memoria olfativa está en pleno desarrollo, dichas piruletas contienen en su composición benzaldehído (C6H5CHO) que dentro de la industria alimenticia en concentraciones adecuadas pertenece al grupo de los aromatizantes; su número CAS es 100-52-7, su número EINECS, 202-860-4; y su fórmula molecular es C7H6O.

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  Estructura y peso molecular del benzaldehído. Fuente: https://www.dyeq.co/fichas/benzaldehido/

Algunos estudios organolépticos menciona al olor del benzaldehído como un olor análogo no sólo a las almendras si no a las cerezas y por esta razón es que es un aditivo aromatizante muy empleado en este tipo de dulces por su correspondencia con los sabores de las piruletas que normalmente el consumidor asume como cereza por la tonalidad rojiza de la mayoría de piruletas y su olor procedente del aditivo antes mencionado, la desventaja y riesgo es el origen del aditivo puesto que normalmente suele ser sintetizado a partir de tolueno que es un compuesto tóxico que eventualmente puede dejar rachas del mismo en el aditivo por esta razón es importante que las industrias alimenticias tengan un control minucioso de esta sustancia (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).

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De forma natural el benzaldehído es extraído de semillas y frutas como son las almendras, cerezas, albaricoques, ciruelas y melocotones; aunque los estudios fotoquímicos a futuro podrían arrojar especies vegetales que contengan en sus frutos cantidades significativas de benzaldehído, los autores mencionan que las frutas antes mencionadas, contienen cantidades significativas de amigdalinas [glucósido, molécula formada por una parte glucídica y una parte no glucídica (C20H27NO11)]. Cuando las amigdalinas se rompen por catálisis enzimática o por hidrólisis, se obtienen dos azúcares, un cianuro y un benzaldehído.

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En la industria alimenticia, el benzaldehído se usa como aditivo alimentario, entendiendo un aditivo como toda sustancia o mezcla que no aporta valor nutricional y que es agregada en la mínima cantidad posible, para crear, modificar mantener o intensificar las propiedades organolépticas y sus condiciones de conservación (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).Uno de los organismos encargados de esta regulación es la FEMA (Flavors and Extract Manufacturing Association), la cual clasifica el benzaldehído con el número FEMA 2127. Según esta asociación, el aldehído puede ser empleado para dar aroma a almendras amargas, azúcar quemado, cereza, pimientos asados y malta. Para asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana, han establecido unos límites de ppm que los productos alimentarios finales no pueden sobrepasar. Estos límites son:

Límites permitidos de benzaldehído en alimentos según la FEMA 2127 en ppm.

Fuente: (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).
TIPOLOGÍA DE PRODUCTO PPM MÁXIMO AUTORIZADO
Bebidas no alcohólicas 36 ppm
Helados 42 ppm
Caramelos 120 ppm
Productos horneados 110 ppm
Gelatinas y pasteles 160 ppm
Chicles 840 ppm
Bebidas alcohólicas 60 ppm

 

El Aldehído Vanílico y la vainillina en la industria alimenticia.

El aldehído vanílico tiene diferentes grupos funcionales: unos grupos aldehídos y un anillo aromático, por lo que es un aldehído aromático (Meislich, 1998). La vainilla que produce el popular sabor a vainilla durante un tiempo se obtuvo sólo a partir de las cápsulas con formas de vainas de ciertas orquídeas trepadoras. Hoy día, la mayor parte de la vainilla se produce sintéticamente

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Ácido vanílico

La vainillina es una sustancia presente en todas las 110 especies de orquídeas del género Vanilla, su origen está asociado a una especie de orquídea del género antes mencionado nativa de México y que se caracteriza por ser hermafrodita y única capaz de formar una vaina como fruto del cual hoy se extrae la vainilla tal y como se la conoce.

 

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Dicha denominación fue otorgada por los españoles, quienes decidieron llamarla así por la forma tan especial del fruto de la flor. Sin embargo, ya era conocida por los antiguos tonacas (pueblo ancestral mexicano) con el nombre de Xahanat o flor negra, y por los aztecas con el nombre de Tlixotlil. En estos pueblos, la vainilla era utilizada como aromatizante, a modo de ofrenda y como medicina, dado que cuenta con propiedades antisépticas que la hacen especialmente útil para tratar ciertas infecciones bacterianas, así lo afirma (Departamento de Redacción OV, 2018)

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El aldehído vanílico a su vez es un ácido dihidroxibenzoico cuyo nombre IUPAC corresponde al de (4-hidroxi-3- ácido metoxibenzoico) y se trata de una forma oxidativa de la vainillina. Curiosamente en la actualidad la mayor parte de ácido vanílico procede de la raíz de origen chino perteneciente a la planta: Angelica sinensis, conocida en China como dong quai, dang gui o ginseng.

El aldehído vanílico tiene importante presencia en productos para uso de farmacias y cosméticas como son el aceite de azaí y con respecto al aceite de argán, el ácido vanílico es uno de sus principales fenoles visto desde el punto de vista de un grupo funcional alcohol y al poseer dos da ciertas características a este aceite que es comestible con un ligero sabor a nuez y que se obtiene de las semillas sometidas a presión del árbol Argania spinosa, y su valor es relativamente costoso por tener gran cantidad de grasas insaturadas; a su vez tiene presencia en vino y vinagre. Ácido vanílico es uno de los principales catequinas metabolitos que se encuentran en los seres humanos después del consumo de infusiones de té verde (Wikipedia.(s.f.), 2008).

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Aceite de Argán

Por tanto y como se ha dicho anteriormente el ácido vanílico es empleado como agente saborizante y aromatizante en la industria alimenticia, su implicación dentro del campo de los alimentos es el de la repostería, dulces, galletas, aceites y bebidas.

 

La vainillina por su lado es otro compuesto derivado del ácido vanílico; también conocido como vanilina, metil vanilina o 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído; cuya fórmula molecular es (CH3O)(OH)C6H3CHO es un compuesto especial que comprende tres grupos funcionales en su estructura: aldehído, éter y fenol; característica que otorga diversas propiedades a este compuesto.

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Vainillina

El metil vainillina junto con el etil vainillina con dos compuestos de este tipo de alta incidencia en la industria de los alimentos ya que son compuestos primarios de la vaina de la vainilla siendo el etil el más costoso puesto que confiere notas olfativas más potentes procedentes de su grupo etoxi en comparación del grupo metoxi; estos compuestos son empleados como saborizantes y aromatizantes en alimentos. Por otro lado se emplean también en la síntesis de fragancias artificiales así como en otras industrias como la farmacéutica.

Según afirman (Esposito, y otros, 1997) la primera vez que se sintetizó comercialmente la vanillina comenzó su proceso con un compuesto natural denominado eugenol. En la actualidad la vainillina artificial está elaborada de guaiacol petroquímico, o procedente de lignina, un constituyente natural de la madera lo que le convierte en un subproducto de la industria papelera. La vainillina artificial basada en la lignina se dice que suele tener un perfil de sabores más rico que aquellos procedentes de aceites esenciales. La diferencia es debida a la presencia de acetovanillona en la versión de lignina del producto, una impureza no encontrada en la vainillina sintetizada del guaiacol.

El Glutaraldehído en la industria alimenticia.

El glutaraldehído se usa como desinfectante en frío y en el curtido de pieles (Solomons, 1985). Este compuesto familia del grupo de los aldehídos también conocido 1,5-pentanodial según IUPAC, posee en el mercado varios nombres distintivos como son: glutaral, aldehído glutárico. Los nombres comerciales incluyen Alkacide®, Cidex®, Sonacide®, Sporicidin®, Hospex®, Omnicide®, Metricide®, Surgibac G® Gy Wavicide® Fenomix-Gt®, respondiendo a todos con la fórmula molecular siguiente: OHC(CH2)3CHO o C5H8O2 (siguiendo la fórmula semidesarrollada) su estructura se muestra a continuación:

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La naturaleza de este compuesto es ser un líquido oleaginoso sin color o en ocasiones con un ligero tono amarillento con un potente olor a acre, es un compuesto estable no polimerizable utilizado también en equipos de laboratorio, médicos y odontológicos como desinfectante e incluso con la misma aplicación en las industrias de alimentos y farmacia así lo afirma (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016) menciona también que la razón de su uso radica en que es uno de los poco medios conocidos para la esterilización de instrumentos y superficies que no se pueden o no se deben someter al calor, a lo que se acota adicionalmente que el glutaraldehído es un desinfectante muy potente y en su forma alcalina, en disolución mezclado con agua en concentraciones del 0.1% al 1.0% se utiliza habitualmente como desinfectante en frío, es un importante aliado del sector agroindustrial y zootecnia puesto que permite ser empleado como esterilizante en gallineros, establos y otros animales

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Otro importante uso está en la investigación de tejidos para el estudio toxicológico, histológico y patológico siendo el glutaraldehído un importante fijador de muestras en ramas como la microbiología, esta rama se relaciona directamente con el sector de los alimentos puesto que éstas técnicas de microscopía son muy utilizados en ramas como la microbiología de alimentos o toxicología de alimentos. Finalmente el glutaraldehído es empleado también por los químicos e ingenieros de alimentos para el tratamiento de aguas o como preservante químico que inhibe y combate el crecimiento de algas en las aguas tratadas y normalmente se suministra como pastillas en tanques de agua. (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016).

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El Aldehído Cinámico (Bencilidenacetaldehído) en la industria alimenticia.

El cinamaldehído es un compuesto orgánico responsable del sabor y olor característico de la canela, la naturaleza física de este compuesto es ser viscosos con un ligero tono amarillento pálido y se encuentra de manera natural en la corteza del árbol de la canela así como otras especies del género Cinnamomum y de forma general se puede decir que el 90% de la composición del aceite esencial de canela es cinamaldehído, siendo éste su principal elemento, de allí la relación con la industria alimenticia, puesto que es empleado como saborizante y aromatizante a su vez es ampliamente empleado en la fabricación de especias para distintos tipos de alimentos así lo menciona (DIEQ, 2018).

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El cinamaldehído fue aislado del aceite esencial de canela en 1834 por Dumas and Péligot, y fue sintetizado en laboratorio veinte años más tarde por Chiozza. De forma natural, existe en forma de trans-cinamaldehído. La molécula se compone de un grupo fenilo enlazado a un aldehído insaturado. Como tal, el cinamaldehído puede considerarse un derivado de la acroleína.

Uso Agrícola: para aplicación al follaje, como solución fiable en equivalentes en gramos de ingrediente activo (I.A./kg o L) de: 306. Para agregar aromas orientales en jabón, perfumes y artículos para el hogar. También se utiliza en compuestos aromatizantes para importar un sabor a canela, en el aceite de casia y aceite de corteza de canela. Se utiliza en jabones, detergentes, lociones, perfumes y a concentraciones comprendidas entre 0,01 y 0,8%4 Piperonal (1,3-Benzodioxol-5-carbaldehido): tiene su uso como sinergista de insecticidas y como ingrediente de perfumes y fragancias. Está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida. Un repelente para piojos que contiene piperonal está disponible en el mercado (Merck Millipore, 2017).

El cinamaldehído empleado como agente antimicrobiano natural en la conservación de frutas y hortalizas

Según menciona (Rodriguez Sauceda, 2011) en su publicación El aldehído cinámico (3- fenil-2 propenal) es el principal componente antimicrobiano en la canela., éste Exhibe actividad antibacterial y también inhibe el crecimiento de mohos y la producción de micotoxinas, Hitokoto et al., (1978).

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Reportan que la canela tiene un fuerte efecto inhibitorio en mohos, incluyendo Aspergillus parasiticus, Bullerman (1974) también observa un efecto inhibitorio de la canela en Aspergillus parasiticus, reporta que de 1 a 2% de concentración de canela puede permitir algún crecimiento de Aspergillus parasiticus, pero también puede disminuir la producción de aflatoxinas en un 99%.

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Aspergillus parasiticus

Los japoneses reportaron el uso de aldehído cinámico como un agente antimicrobiano en pasta de pescado. Estudios hechos por Lock y Borrad, en la universidad de Bath en el Reino Unido sobre las propiedades antimicrobianas del ácido cinámico en el laboratorio, han demostrado que el aldehído cinámico es particularmente efectivo contra mohos y levaduras a pH ácidos.

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Pasta de pescado japonés empleado en platillos de consumo inmediato como el Sushi Tempura, entre otros.

El aldehído cinámico es usado para sumergir o rociar, extiende la vida de anaquel de duraznos, peras, manzanas, chabacanos y nectarinas enteras, así como rebanadas de tomate, mango, melón, manzana, sandía, limón y kiwi. Sin embargo el tratamiento de algunas frutas con altas concentraciones de ácido cinámico causaron oscurecimiento en nectarinas, limas y peras (Roller, 1995). Se ha reportado según la cita de la autora del artículo (Rodriguez Sauceda, 2011) que el aldehído cinámico contiene un antimicótico natural, inhibiendo la producción de aflatoxinas (Hitokoto, 1978), el ácido cinámico y los derivados del aldehído cinámico provienen de plantas y frutas, y son formados como una protección natural contra infecciones y microorganismos patógenos (Mazza, et. al., 1993; Davidson, 1997).

Por otro lado el aldehído cinámico fue muy efectivo para prolongar la vida de anaquel de algunos productos de frutos importantes. Por ejemplo menciona la autora (Rodriguez Sauceda, 2011) que la vida de anaquel de rebanadas de tomate fresco almacenado a 4ºC fue extendida de 42 a 70 días mientras que las rebanadas almacenadas a 25 ºC tuvieron el doble de vida de anaquel de 21 a 42 días (Roller, 1995).

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Uso del aldehído anísico en la industria alimenticia

El 4-anisaldehido es un compuesto orgánico correspondiente a la formula molecular C8H8O2, usado comúnmente en fragancias naturales y sintéticas, consta de un anillo de benceno sustituido con un aldehído y un grupo metoxi. Es un líquido transparente con un fuerte aroma y posee dos isómeros afines. Está estructuralmente relacionada con la vainillina, anisaldehído es ampliamente utilizado en la industria de la fragancia y el sabor.
Es usado en la síntesis de otros compuestos orgánicos incluidos los farmacéuticos (especialmente antihistamínicos), agroquímicos, solventes y aditivos para plásticos. Es un importante intermediario de la fabricación de perfumes y saborizantes (COSMOS MX., 2010).

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Otros aldehídos importantes empleados en industrias varias

Formaldehído:

Se usa en fabricación de plásticos y resinas, industria fotográfica, explosivo y colorantes, como antiséptico y preservador (conservación de animales muertos).
El aldehído más simple, el formaldehído, es un gas incoloro de olor irritante. Desde el punto de vista industrial es muy importante, pero difícil de manipular en estado gaseoso; suele hallarse como una solución acuosa al 40 % llamada formalina; o en forma de un polímero sólido de color blanco denominado para-formaldehído (Porras., 2013).
Si se caliente suavemente, el para-formaldehido se descompone y libera formaldehído:

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La formalina

Se usa para conservar especímenes biológicos. El formaldehído en solución se combina con la proteína de los tejidos y los endurece, haciéndolos insolubles en agua. Esto evita la descomposición del espécimen. La formalina también se puede utilizar como antiséptico de uso general. El empleo más importante del formaldehído es en la fabricación de resinas sintéticas. Cuando se polimeriza con fenol, se forma una resina de fenol formaldehído, conocida como baquelita. La baquelita es un excelente aislante eléctrico; durante algún tiempo se utilizó para fabricar bolas de billar (COSMOS MX, 2014).

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Acetaldehído:

El acetaldehído es un líquido volátil e incoloro, de olor irritante. Es una materia prima muy versátil que se utiliza en la fabricación de muchos compuestos. Si el acetaldehído se calienta con un catalizador ácido, se polimeriza para dar un líquido llamado paraldehído.

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Paraldehído

El paraldehído se utilizó como sedante e hipnótico; su uso decayó debido a su olor desagradable y al descubrimiento de sustitutos más eficaces.

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Usos y aplicaciones de las Cetonas

Las cetonas se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. El importante carbohidrato fructuosa, las hormonas cortisona, testosterona (hormona masculina) y progesterona (hormona femenina) son también cetonas, así como el conocido alcanfor usado como medicamento tópico. Constituyen importantes fuentes medicinales y biológicas; son utilizadas como disolventes orgánicos, removedor de barniz de uñas (acetona). Obtención de resinas sintéticas, antiséptico, embalsamamiento, desodorante, fungicidas; obtención de Exógeno o Ciclonita (explosivos), preparación de pólvoras sin humo. Son aprovechadas para la obtención de Cloroformo y Yodoformo (Meislich, 1998). Algunas cetonas naturales y otras artificiales se emplean en cosmetología como aromatizantes y perfumes. Entre las cetonas más importantes tenemos:
Metil-etil-cetona:
El principal uso de la metiletilcetona (MEK) es en la aplicación de adhesivos y revestimientos protectores, lo que refleja sus excelentes características como disolvente. Se utiliza también como disolvente en la producción de cintas magnéticas, el desparafinado de aceites lubricantes y el procesamiento de alimentos. Es un componente habitual de barnices y colas, así como de muchas mezclas de disolventes orgánicos (Profesionseg, 2014).
La acetona:
Utilizado para la fabricación de metil metacrilato de metilo, ácido metacrílico, metacrilatos, bisfenol A, entre otros. Distribución del acetileno en cilindros y la nitroglicerina. Limpieza de microcircuitos, partes electrónicas, etc. Limpieza de prendas de lana y pieles. Cristalización y lavado de fármacos. Como base para diluyentes de lacas, pinturas, tintas, etc. En la vida doméstica, es el disolvente por excelencia para las pinturas de uñas y una mezcla de ambas se usa como disolvente-cemento de los tubos de PVC (Profesionseg, 2014).

Ciclopentanona

Se utilizan como disolvente y en gran medida para la obtención de la caprolactama, un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

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La butano-2,3-diona:

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Es un ingrediente fundamental del aroma de la margarina.

Metadona

Este psicofármaco empezó a utilizarse como sedante y como remedio contra la tos, sin mucho éxito. Actualmente se emplea en los programas de desintoxicación y mantenimiento de los farmacodependientes de opiáceos, tales como la heroína.

Alcanfor

Es una cetona que se encuentra en forma natural y se obtiene de la corteza del árbol del mismo nombre. Tiene un olor fragante y penetrante; conocido desde hace mucho tiempo por sus propiedades medicinales, es un analgésico muy usado en linimentos. Otras dos cetonas naturales, beta-ionona y muscona, se utilizan en perfumería. La beta ionona es la esencia de violetas.

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Muscona

Es obtenida de las de las glándulas odoríferas del venado almizclero macho, posee una estructura de anillo con 15 carbonos.
Muscona y la civetona: que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.
Es importante mencionar que las cetonas son fuente de energía que casi todas las células del cuerpo humano pueden utilizar, las cetonas son en realidad un subproducto de la oxidación de las grasas y lípidos de nuestro organismo, es decir que al quemar grasa haciendo actividad física inmediatamente las cetonas son producidas para proporcionar energía a las células que las van oxidando hasta convertirlas en CO2 y agua y aunque los alimentos NO poseen cetonas, los alimentos que poseen altos contenidos grasos que posteriormente se convierten en adipocitos quedarán a la espera de ser degradados y dichos alimentos pueden promover un mecanismo denominado cetosis que implica la utilización de las mismas en diferentes funciones biológicas así lo afirma (Delgado Mendoza, 2016).

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Como se ha demostrado los compuestos del tipo aldehídos y cetonas son de importante uso industrial, sin embargo en la industria alimenticia las cetonas no tienen un papel fundamental ya que no se encuentran en los alimentos a lo que se puede acotar lo mencionado por (Delgado Mendoza, 2016), las cetonas no se encuentran en los alimentos a su vez se producen al interior de los organismos vivos, en los seres humanos las cetonas se producen en cantidades bajas cuando el individuo posee una dieta baja en carbohidratos, lo que sí se debe tener en cuenta es que la presencia de cetonas en un alimento según el autor es signo negativo en el control de calidad del mismo y el objetivo del profesional de Alimentos es la pronta eliminación de los mismos por métodos instrumentales, sin embargo los aldehídos son sustancias importantísimas en sector agroindustrial por sus implicaciones esterilizantes y de control de calidad en galpones y granjas, a su vez en torno a la producción de alimentos, los aldehídos son empleados principalmente como agentes saborizantes y aromatizantes, mejorando así las propiedades organolépticas de un determinado producto alimenticio, por esta razón es importante saber identificar ambos grupos para su posterior aplicación en distintos campos industriales de la química.

Bibliografía

Agency for Toxic Substances and Disease Registry. (06 de mayo de 2016). Agency for Toxic Substances and Disease Registry-Division of Toxicology and Human Health Sciences. Obtenido de Resúmenes de Salud Pública – Glutaraldehído (Glutaraldehyde): https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs208.html
Cornejo, P. M. (SN). UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO. Obtenido de Cetonas y aldehídos: https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n8/m8.html#refe1
COSMOS MX. (2010). Usos del Aldehido Anisico. . Obtenido de http://www.cosmos.com.mx/producto/ddpy/aldehido-anisico 6 Profesionseg. (2014).
Delgado Mendoza, P. (03 de 11 de 2016). Las Cetonas No Se Encuentran en Los Alimentos. Obtenido de SCRIBD: https://es.scribd.com/document/329915386/Las-Cetonas-No-Se-Encuentran-en-Los-Alimentos
Departamento de Redacción OV. (27 de 07 de 2018). EL ORIGEN DE LA VAINILLA Y SU HISTORIA. Obtenido de https://www.vainilla.info/origen-historia/
DIEQ. (2018). Aldehído Cinámico. Obtenido de DIEQ: https://www.dyeq.co/fichas/aldehido-cinamico/
Esposito, L., Fromanek, K., Kientz, G., Mauger, F., Maureaux, V., Robert , G., & Truchet, F. (1997). Vanillin. En Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition (págs. 812-825). New York: John Wiley & Sons.
Klein, D. (2013). Química Orgánica. Cuarta edición. Buenos Aires: Panamericana .
Meislich, H. ,. (1998). Química Orgánica. Tercera Edición. Bogotá Colombia.: Mc Graw Hill.
Merck Millipore. (2017). Aldehído cinámico. Obtenido de http://www.merckmillipore.com/INTL/en/product/Cinnamic-acid,MDA_CHEM-800235?ReferrerURL=https%3A%2F%2Fwww.google.com.ec%2F
NMX-F-369-S-1980. (1980). NMX-F-369-S-1980. BENZALDEHÍDO (GRADO ALIMENTARIO). Obtenido de https://www.colpos.mx/bancodenormas/nmexicanas/NMX-F-369-S-1980.PDF
Porras., S. (2013). Aldehídos y Cetonas. Obtenido de http://sergioporras12.blogspot.com/2013/08/utilidades-en-laindustria-de-aldehidos.ht
Profesionseg. (2014). El principal uso de la metilcetona. Obtenido de http://profesionseg.blogspot.com/2014/01/el-principal-uso-de-la-metiletilcetona.html
Rodriguez Sauceda, E. N. (2011). USO DE AGENTES ANTIMICROBIANOS NATURALES EN LA CONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS. Ra Ximhai enero-abril Vol. 7 Número 1. Universidad Autónoma de México , 153-170.
Solomons, T. G. (1985). Química orgánica. . México, D.F.: Limusa.
Veron García, A., & Gaviria Vallejo, J. M. (23 de 12 de 2015). Triple enlace. Obtenido de EL BENZALDEHIDO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA: https://triplenlace.com/2015/12/23/usos-industriales-del-benzaldehido/
Wikipedia.(s.f.). (2008). Benzaldehido. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Benzaldeh%C3%ADdo 4 Dyeq.(s.f.).

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Usos y Aplicaciones de Aldehídos y Cetonas

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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Definición: son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas lo presentan en posición intermedia. El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil acetona). Los aldehídos y cetonas se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica. Una de las diferencias que presentan entre los aldehídos y cetonas es que los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos. Mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el Laboratorio. Después de lo dicho antes se puede decir, que muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas.

Usos y Aplicaciones de Aldehídos

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Son intermediarios en la síntesis de ácido, fabricación de plásticos, resinas y productos acrílicos como la baquelita, resinas de melamina o melamínico, etc. Industria fotográfica; explosiva y colorante; como antiséptico y preservador; herbicida, fungicida y pesticida. Acelerador en la vulcanización. Industria de alimentación y perfumería; industria textil y farmacéutica.

Se ha aislado una gran variedad de aldehídos y cetonas a partir de plantas y animales; muchos de ellos, en particular los de peso molecular elevado, tienen olores fragantes o penetrantes. Por lo general, se les conoce por sus nombres comunes, que indican su fuente de origen o cierta propiedad característica. A veces los aldehídos aromáticos sirven como agentes saborizantes (Porras., 2013).

El benzaldehído (también llamado “aceite de almendra amargas”) es un componente de la almendra; es un líquido incoloro con agradable olor a almendra. El cinaldehído da el olor característico a la esencia de canela (Wikipedia.(s.f.), 2008).

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Aldehído vanílico (vainilla): tiene diferentes grupos funcionales: unos grupos aldehídos y un anillo aromático, por lo que es un aldehído aromático (Meislich, 1998). La vainilla que produce el popular sabor a vainilla durante un tiempo se obtuvo solo a partir de las cápsulas con formas de vainas de ciertas orquídeas trepadoras. Hoy día, la mayor parte de la vainilla se produce sintéticamente

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Glutaraldehido: se usa como desinfectante en frío y en el curtido de pieles (Solomons, 1985).

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Acetaldehído: se usa en la industria química en una inmensa cantidad de procesos, siendo un producto muy inflamable tanto en líquido o sus vapores (Meislich, 1998).

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Metanal o aldehído fórmico: es el aldehído con mayor uso en la industria, se utiliza fundamentalmente para la obtención de resinas fenólicas y en la elaboración de explosivos (pentaeritrol y el tetranitrato de pentaeritrol, TNPE) así como en la elaboración de resinas alquídicas y poliuretano expandido. También se utiliza en la elaboración de uno de los llamados plásticos técnicos que se utilizan fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM (polioximetileno) (COSMOS MX, 2014).

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Benzaldehído: Aunque se emplea comúnmente como un saborizante alimentario comercial (sabor de almendras) o solvente industrial, el benzaldehído se usa principalmente en la síntesis de otros compuestos orgánicos, que van desde fármacos hasta aditivos de plásticos. Es también un intermediario importante para el procesamiento de perfume y compuestos saborizantes, y en la preparación de ciertos colorantes de anilina (Wikipedia.(s.f.), 2008).

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Aldehído cinámico (Bencilidenacetaldehído): Agrícola: para aplicación al follaje, como solución fiable en equivalentes en gramos de ingrediente activo (I.A./kg o L) de: 306. Para agregar aromas orientales en jabón, perfumes y artículos para el hogar. También se utiliza en compuestos aromatizantes para importar un sabor a canela, en el aceite de casia y aceite de corteza de canela. Se utiliza en jabones, detergentes, lociones, perfumes y a concentraciones comprendidas entre 0,01 y 0,8%4 Piperonal (1,3-Benzodioxol-5-carbaldehido): tiene su uso como sinergista de insecticidas y como ingrediente de perfumes y fragancias. Está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida. Un repelente para piojos que contiene piperonal está disponible en el mercado (Merck Millipore, 2017).

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Aldehído anísico: Es usado en la síntesis de otros compuestos orgánicos incluidos los farmacéuticos (especialmente antihistamínicos), agroquímicos, solventes y aditivos para plásticos. Es un importante intermediario de la fabricación de perfumes y saborizantes (COSMOS MX., 2010).

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Formaldehído: se usa en fabricación de plásticos y resinas, industria fotográfica, explosivo y colorantes, como antiséptico y preservador (conservación de animales muertos).
El aldehído más simple, el formaldehído, es un gas incoloro de olor irritante. Desde el punto de vista industrial es muy importante, pero difícil de manipular en estado gaseoso; suele hallarse como una solución acuosa al 40 % llamada formalina; o en forma de un polímero sólido de color blanco denominado para-formaldehído (Porras., 2013).

Si se caliente suavemente, el para-formaldehido se descompone y libera formaldehído:

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La formalina: se usa para conservar especímenes biológicos. El formaldehído en solución se combina con la proteína de los tejidos y los endurece, haciéndolos insolubles en agua. Esto evita la descomposición del espécimen. La formalina también se puede utilizar como antiséptico de uso general. El empleo más importante del formaldehído es en la fabricación de resinas sintéticas. Cuando se polimeriza con fenol, se forma una resina de fenol formaldehído, conocida como baquelita. La baquelita es un excelente aislante eléctrico; durante algún tiempo se utilizó para fabricar bolas de billar (COSMOS MX, 2014).

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El acetaldehído es un líquido volátil e incoloro, de olor irritante. Es una materia prima muy versátil que se utiliza en la fabricación de muchos compuestos. Si el acetaldehído se calienta con un catalizador ácido, se polimeriza para dar un líquido llamado paraldehído.

El paraldehído se utilizó como sedante e hipnótico; su uso decayó debido a su olor desagradable y al descubrimiento de sustitutos más eficaces.

Usos y Aplicaciones de Cetonas

Las cetonas se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. El importante carbohidrato fructuosa, las hormonas cortisona, testosterona (hormona masculina) y progesterona (hormona femenina) son también cetonas, así como el conocido alcanfor usado como medicamento tópico. Constituyen importantes fuentes medicinales y biológicas; son utilizadas como disolventes orgánicos, removedor de barniz de uñas (acetona). Obtención de resinas sintéticas, antiséptico, embalsamamiento, desodorante, fungicidas; obtención de Exógeno o Ciclonita (explosivos), preparación de pólvoras sin humo. Son aprovechadas para la obtención de Cloroformo y Yodoformo (Meislich, 1998). Algunas cetonas naturales y otras artificiales se emplean en cosmetología como aromatizantes y perfumes. Entre las cetonas más importantes tenemos:

Metil-etil-cetona: El principal uso de la metiletilcetona (MEK) es en la aplicación de adhesivos y revestimientos protectores, lo que refleja sus excelentes características como disolvente. Se utiliza también como disolvente en la producción de cintas magnéticas, el desparafinado de aceites lubricantes y el procesamiento de alimentos. Es un componente habitual de barnices y colas, así como de muchas mezclas de disolventes orgánicos (Profesionseg, 2014).

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La acetona: Utilizado para la fabricación de metil metacrilato de metilo, ácido metacrílico, metacrilatos, bisfenol A, entre otros. Distribución del acetileno en cilindros y la nitroglicerina. Limpieza de microcircuitos, partes electrónicas, etc. Limpieza de prendas de lana y pieles. Cristalización y lavado de fármacos. Como base para diluyentes de lacas, pinturas, tintas, etc. En la vida doméstica, es el disolvente por excelencia para las pinturas de uñas y una mezcla de ambas se usa como disolvente-cemento de los tubos de PVC (Profesionseg, 2014).

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Ciclopentanona: se utilizan como disolvente y en gran medida para la obtención de la caprolactama, un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

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La butano-2,3-diona: es un ingrediente fundamental del aroma de la margarina.

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Metadona: Este psicofármaco empezó a utilizarse como sedante y como remedio contra la tos, sin mucho éxito. Actualmente se emplea en los programas de desintoxicación y mantenimiento de los farmacodependientes de opiáceos, tales como la heroína.

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Alcanfor: es una cetona que se encuentra en forma natural y se obtiene de la corteza del árbol del mismo nombre. Tiene un olor fragante y penetrante; conocido desde hace mucho tiempo por sus propiedades medicinales, es un analgésico muy usado en linimentos. Otras dos cetonas naturales, beta-ionona y muscona, se utilizan en perfumería. La beta ionona es la esencia de violetas.

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La muscona, obtenida de las de las glándulas odoríferas del venado almizclero macho, posee una estructura de anillo con 15 carbonos.

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Muscona y la civetona: que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.

Bibliografía

COSMOS MX. (2014). ONLINE COSMOS. Obtenido de Información Técnica y Comercial del Aldehido formico (formaldehído, formol, metanal, formalina): https://www.cosmos.com.mx/wiki/aldehido-formico-formaldehido-formol-metanal-formalina-cx3y.html

COSMOS MX. (2010). Usos del Aldehido Anisico. . Obtenido de http://www.cosmos.com.mx/producto/ddpy/aldehido-anisico 6 Profesionseg. (2014).

Meislich, H. ,. (1998). Química Orgánica. Tercera Edición. Bogotá Colombia.: Mc Graw Hill.

Merck Millipore. (2017). Aldehído cinámico. Obtenido de http://www.merckmillipore.com/INTL/en/product/Cinnamic-acid,MDA_CHEM-800235?ReferrerURL=https%3A%2F%2Fwww.google.com.ec%2F

Porras., S. (2013). Aldehídos y Cetonas. Obtenido de http://sergioporras12.blogspot.com/2013/08/utilidades-en-laindustria-de-aldehidos.ht

Profesionseg. (2014). El principal uso de la metilcetona. Obtenido de http://profesionseg.blogspot.com/2014/01/el-principal-uso-de-la-metiletilcetona.html

Requena, L. (2001). Química Orgánica. Ediciones ENEVA. Obtenido de http://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/Propiedades_aldehidos_ceto nas.htm

Solomons, T. G. (1985). Química orgánica. . México, D.F.: Limusa.

Wikipedia.(s.f.). (2008). Benzaldehido. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Benzaldeh%C3%ADdo 4 Dyeq.(s.f.).

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El benzaldehido en la industria alimentaria

Interesante aporte para el sector de los alimentos.

TRIPLENLACE

Ana Verón García  »

¿Quién no se ha sentido niño otra vez al comer una piruleta? O dicho de otra manera, ¿Quién no ha relacionado el olor a almendras y a cereza dulce con su infancia, con días de fiesta y momentos felices?

Todas estas percepciones se deban a la memoria olfativa. La memoria olfativa (procesada en el bulbo olfatorio) es una memoria más bien emocional, en contra de lo racional. Además, los estímulos olfativos están directamente relacionados con nuestro sistema límbico, encargado, entre otras cosas, de la memoria y las emociones.

Gracias a nuestra memoria olfativa y nuestro sistema límbico, los seres humanos somos capaces de asociar una aroma o una fragancia a un recuerdo concreto, a un estado de ánimo o a una etapa de nuestra vida, aunque no recordemos exactamente a cual.

La aromacología es una ciencia que se dedica a estudiar los procesos de interrelación existentes…

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Leeuwenhoek y el descubrimiento de los microorganismos

 

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

     La realidad entendida como aquello que acontece de manera verdadera y demostrada termina siendo una verdad irrefutable ante lo que usted mi estimado lector, es capaz de palpar mediante sus sentidos en este mismo instante, puesto que existe (lo que es capaz de observar a simple vista)  en el macrocosmos; sin embargo para ciertos seres vivos que por su extrema pequeñez quedan fuera del alcance del ojo humano, el macrocosmos podría entenderse como un basto espacio lleno potenciales ecosistemas, por ejemplo en este mismo instante si comparamos el ombligo de una persona con el Archipiélago de Galápagos probablemente se encuentren en él más especies de microorganismos que de especies en “Las Islas Encantadas”; estos “seres” fueron denominados como MICROBIOS y partiendo desde su análisis epistemológico esta palabra es una derivación de dos vocablos griegos “mikro”, pequeño y “bio”, vida; entendiéndose por tanto como una pequeña, muy pequeña forma de vida no necesariamente simple como algunos autores mencionan y mucho menos poco importante; verlos no es posible si no mediante un instrumento óptico denominado “microscopio” y es gracias a este importante invento que el estudio de los microbios ha sido posible formando en sí mismo toda una rama de la biología moderna denominada MICROBIOLOGÍA.

Resultado de imagen para gifs microorganismos

En torno a dicho invento, el microscopio compuesto, es un instrumento conformado por dos sistemas de lentes, el uno es denominado sistema de lentes ocular y el segundo sistema como objetivo. Actualmente existen diversos tipos de microscopios más avanzados tales como el electrónico de barrido mismo que siendo capaz de captar imágenes con mayor resolución a nivel tridimensional y con facilidades que permiten obtener imágenes en formatos aptos para distinto software, aunque actualmente los microscopios poseen una  amplia diversidad como muestra la red conceptual siguiente:

 

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De manera general el microscopio compuesto, por ser más asequible y práctico, para el estudio de la microbiología básica o general, permite un aumento suficiente para la apreciación de estructuras microcelulares, de forma análoga existe el microscopio monocular simple formado por un solo lente con radio de curvatura muy pequeño, en consecuencia, una  buena capacidad de aumento, dada su capacidad focal de corto alcance.Resultado de imagen para microscopio compuestoUna de las limitantes que presentó el monocular es que al estar acompañado de una sola lente de gran poder de convergencia según afirmó en 1970 el investigador Norberto J. Palleroni del Departamento de Bacteriología e Inmunología de la Universidad de California, Estados Unidos; los monoculares presentan condiciones de observación pobres y con capacidad de enfoque limitada, por lo que de apoco han empezado a ser considerados como obsoletos, en comparación con el microscopio compuesto capaz de superar estas limitantes mediante a combinación de distintas lentes de diferente poder de convergencia a fin de amplificar y esclarecer la nitidez de las muestras observadas, y es en este punto donde nace la pregunta ¿QUIÉN Y CÓMO HIZO NACER TAN IMPORTANTE INVENTO? Para contestar dicha interrogante es importante introducirnos en un contexto histórico en el cual un hombre brillante tuvo genialidad de observar por primera vez microrganismos, dicho hombre es Antoni van Leeuwenhoek  a continuación su historia.

La genialidad de la obra de Antonie Philips van Leeuwenhoek

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     Considerando las diversas vicisitudes antes mencionadas propias del microscopio monocular, los microbios fueron descubiertos con un dispositivo de este tipo y todo fue gracias al holandés Antonie van Leeuwenhoek, quien en pleno siglo XVII construyó sus propios microscopios rudimentarios dado su oficio de fabricante de lentes, utilizó su conocimiento para el diseño de diversas estructuras cristalinas de aumento, que resultaron ser muy eficientes para la época, el trabajo de Leeuwenhoek fue tan magnífico que sus observaciones marcaron un antes y un después en la ciencia del micromundo.

Nacido en Delft, Países Bajos, un 24 de octubre de 1632 fue sin duda el PRIMER ser humano en observar microorganismos (bacterias y protozoarios) cuyas descripciones constituyen una de las obras más notables de las ciencias biológicas, lastimosamente  su trabajo se vio imposibilitado de replicarse dada la dificultad de reproducir las lentes que inventó, algunos investigadores afirman que Leeuwenhoek fue egoísta al no difundir el modo de fabricación de sus lentes, otros como Palleroni defienden su proceder dada la tremenda dificultad de la época para la realización de múltiples dispositivos con las mismas características adicionalmente y considerando la cantidad de tiempo suponemos invirtió en su obra y en la ilustración que realizó de sus observaciones, quizás fueron condiciones que dificultaron la divulgación de sus métodos y técnicas.

Leeuwenhoek queda huérfano de padre (Philips Antonisz van Leeuwenhoek)  a los cinco años, posibilitando a su madre, Margaretha van den Berch, contraer un segundo matrimonio con un hábil pintor llamado Jacob Jansz Molijn, de quien posiblemente aprendió técnicas para la ilustración científica que desarrollará posteriormente.Actualmente es considerado como padre de la biología celular y microbiología. 

Se conoce que Antonie a los 16 años se trasladó hasta la ciudad Holandesa de Amsterdam donde aprendió el oficio de textilero desempeñándose como aprendiz de tratante de telas y finalmente desarrollando diversas tareas hasta llegar a puestos  como cajero y contable, según mencionan Víctor Moreno, María E. Ramírez, Cristian de la Oliva, Estrella Moreno. (2018). Su vida se vio rodeada de tragedias, por ejemplo en 1666 muere su esposa tras haber contraído matrimonio en 1654 con Bárbara de Mey, una de las hijas del dueño de la empresa textilera donde trabajó por seis años, cuatro de sus cinco hijos murieron siendo infantes finalmente en 1671 contrae un segundo matrimonio con Cornelia Swalmius, con quien no tuviera hijos y 23 años más tarde también falleciera.

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DELFT-HOLANDA

En 1669 se convirtió en agrimensor (antigua rama de la topografía que consistía en la medición de territorios, terrenos o superficies destinadas para la agricultura), su vida fue definitivamente multifascética ya que en 1679 desempeñó el puesto de inspector y control de calidad en vinos en su poblado, Delft de que nunca saliera, habiendo sido siempre un personaje notable de dicha ciudad.

ANÁLISIS DE LA OBRA DE ANTONIE VAN LEEUWENHOEK

Fuera de la ciudad que lo viera nacer, nada se hubiera sabido de este magnífico hombre de ciencia, si no es porque Leeuwenhoek tuvo una gran habilidad para el manejo de cristales ya que mientras fue fabricante de lentes aprendió el oficio de moler las defectuosas, factor que marcó un antes y un después en la biología; Antonie poseía una gran habilidad en el pulido de lentes pequeñísimas biconvexas; muchos autores mencionan que en realidad Antonie creo dichas lentes como respuesta a su aburrimiento, obviamente cosa que no se a desmentido ya que se conoce el momento exacto en el que Leeuwenhoek creó su microscopio, estas diminutas lentes fueron montadas sobre platinas de latón como muestra la imagen siguiente: 

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Pues bien y antes de fantasear con tan fabuloso dispositivo es importante mencionar que la relación de tamaño del mismo era tal que cabía en la palma de una mano, sin embargo éstas al sostenerse muy cerca del ojo humano, al observar a través de ellas se podía apreciar objetos que eran montados sobre la cabeza o soporte similar al de un alfiler, dichas lentes ampliaban las muestras hasta unas 300 veces el tamaño original de las muestras, consiguió de esta forma lentes de entre 70 a 250 aumentos; apreciemos por tanto el tamaño original del dispositivo.

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El único instrumento fabricado por el naturalista holandés cuya autenticidad está certificada con técnicas modernas. Este objeto único pasó 300 años en el fondo de un canal en Delft y terminó en las manos de un coleccionista gallego.

Este diminuto dispositivo definió con mayor claridad las muestras que cualquier otro microscopio de la época, muchos importantes investigadores han aclarado que este dispositivo debería ser clasificado como una lupa puesto que sigue el mismo principio de observación.

Se conoce que la técnica utilizada por Antoni era bastante compleja, principalmente porque el montaje de la muestra podía ser un verdadero dolor de cabeza, en el mejor de los casos, de ser sólida era sostenida por la punta de su dispositivo mientras que si fuera una muestra líquida la debía montar sobre una lámina de talco o vidrio. El mérito especial no radica en su habilidad con las lentes sino más bien su técnica de observación y todo lo registrado en ella. Todo ello se conoce gracias al biólogo investigador inglés Clifford Dobell (1886-1949), quien mencionó que la clave del método de observación de Leeuwenhoek reside en la iluminación del campo oscuro, fundamente utilizado hasta la actualidad en los microscopios binoculares y monoculares, dicha iluminación consistía en iluminar lateralmente los objetos dándoles contraste con un fondo oscuro. La iluminación normal consiste en poder observar los objetos oscuros contra un fondo más claro, sin embargo el método de Leeuwenhoek obedece al principio del campo oscuro efecto análogo al efecto Tyndall, de tal manera que objetos muy diminutos pueden verse mientras reflejen la luz.

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En 1668, realizó importantes descubrimientos en torno a la red de capilares propuesta por el Fisiólogo italiano Marcello Malpighi, ilustre personaje quien descubriese los glóbulos rojos de la sangre y demostrando que son estas células las responsables del color rojo característico de la sangre, esto no se podría haber logrado sin Leeuwenhoek quien realizó observaciones de los capilares de las orejas de los conejos y la membrana intersticial de una pata de una rana, hasta que en 1674 realizara la primera descripción de los glóbulos rojos de la sangre.

Con mérito de sobra, Antonie Van Leeuwenhoek es considerado el fundador de la MICROMETRÍA, ciencia que estudia y mide todo lo observable a través de una lente o microscopio; los investigadores César Urtubia Vicario & Joan Antó i Roca en su artículo titulado: En el 350 aniversario  del nacimiento de Antoni van Leeuwenhoek (y ll.) Su obra.; mencionan un interesante experimento realizado por Leeuwenhoek y con el explican por qué se le considera como padre de la micrometría también: 

Calculó primero la dimensión aproximada de una gota de agua, misma que intentó separar el equivalente a  su centésima parte y la introdujo en un tubo de vidrio transparente mismo que había sido calibrado en unas 25 a 30 gotas. Posteriormente colocó el tubo bajo su microscopio y contó los infusorios (protozoarios) presentes en cada de sus partes, la palabra infusorios actualmente es un término no científico y hoy en día se les da el nombre propio filogenético. Con este dato calculó el número total de microorganismos presentes en la muestra sentando de esta manera el principio moderno de “cámara de recuento” y allí demostrada su incursión en la micrometría.

Resultado de imagen para microorganismos en una gota de agua
GOTA DE AGUA DE MAR AMPLIADA 25 VECES.

Posteriormente al experimento de la gota, observó el agua de lluvia y saliva humana, y en estas muestras encontró lo que llamaría animálculos o infusorios, mismos que actualmente se conocen como protozoos, algas  y bacterias.

Resultado de imagen para animalculos de leeuwenhoek

De esta manera descubrió que existen múltiples aplicaciones de la micrometría, otro experimento que realizó fue calcular el diámetro de un grano de arena gruesa como de 1/30 de pulgada, lo comparó con un grano de arena fino de aproximadamente 1/80 de pulgada y otro de 1/100 de pulgada ¿cuál fue la implicación biológica de este comparativo? pues enorme, dicha comparación permitió a futuro comprender la relación de tamaño entre estructuras inertes con bióticas, por ejemplo haciendo equivalencias descubrió que diámetro de un grano de arena fina con respecto a 2.5 veces el diámetro de un pelo de su barba determinó que el equivalente eran 600 de éstos en su peluca o barba.

Sus observaciones se remontan a la química, desde la cristalografía, Leeuwenhoek  fue el primero en afirmar que los cristales (de sal por ejemplo) vienen dados por un ordenamiento de átomos.

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Cristales de azúcar descritos por Leeuwenhoek.

Las observaciones continuaron y así en 1677 descubrió los ESPERMATOZOOS  de los insectos y espermatozoides de los humanos, se opuso rotundamente a la teoría de generación espontánea casi 150 años antes que Luis Pasteur, demostrando por ejemplo que animales como los gorgojos no surgían espontáneamente de los granos de trigo y arena sino que se desarrollaban a partir de huevos diminutos, examinó también plantas, tejidos musculares, polen, y describió tres tipos de bacterias; bacilos, cocos y espirilos.

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Observó también  la constitución de diversos mohos y la morfología de diversas especies de insectos como pulgas, moscas, garrapatas y escarabajos como muestra la ilustración siguiente:

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PULGA DE LEEUWENHOEK

Por otro lado realizó descripciones de observaciones correspondientes al aparato bucal  y ojos de abejas. Realizó comprobaciones de sus propias deducciones, después de los análisis capilares en las patas de las ranas, complementó sus observaciones con las colas de los renacuajos de las mismas. Se sabe por su obra que observó las diferentes formas que presentaban los espermatozoides de especie a especie y los comparó en morfología.

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ESPERMATOZOIDES

Realizó y analizó observaciones de células de fermento llegando así al límite de su ampliación de lentes observando así en 1680 levaduras, y cuatro años antes reportó observaciones de gérmenes (microbios) lo que hoy en día se conoce como bacterias, sin embargo y como se mencionó antes, jamás describió el cómo realizó la fabricación de sus lentes.

Por todas estas observaciones exactamente un año después de haber escrito una carta dirigida a la Royal Society se publican por primera vez sus observaciones en las afamadas Philosophical Transactions, revistas de gran renombre en Londres – Inglaterra. En ellas describe los “animálculos” que observó procedentes de una laguna cercana a Delft, seres que hoy en día se clasificarían como protistas. Un 9 de octubre de 1676 describe las observaciones realizadas en 1675 donde afirma haber tinturado el agua de azul lo que pone en manifiesto la necesidad de colorearlos para poder observarlos, principio utilizado hasta la actualidad en microbiología. Adicionalmente describió  comparaciones, movilidad y comportamiento de ciertos protozoarios, en unos de sus artículos menciona: 

“Descubrí más animálculos en el agua de lluvia, así como unos pocos que eran ligeramente más grandes; e imagino que diez centenares de miles de estos animálculos muy diminutos no tenían el tamaño de un grano de arena común. Si se compararan estos animalillos microscópicos con los gusanillos del queso (que podemos distinguir a simple vista cuando se mueven), yo establecería la proporción en los términos siguientes: el tamaño de una abeja respecto al de un cabello, pues la circunferencia de uno de estos pequeños animálculos no es tan grande como el espesor del pelo de un gusanillo”. Antonie Philips van Leeuwenhoek (1676).

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Un dato muy curioso es que pensó que el calor o la sensación picante del agua de pimienta era causada por alguno de estos animáculos o alguna estructura que así lo permitiera y evidentemente no encontró nada; dicha suposición no fue tan descabellada como se pensaría en la actualidad puesto que en uno de sus últimos artículos mencionó microorganismos presentes en agua de jengibre, vinagre, clavo de olor y nuez moscada a los que describió como anguilillas con movimientos tipo oscilaciones tal como las anguilas en el agua.

Finalmente la pregunta es: ¿Cuantos dispositivos creó leeuwenhoek?

En 1774, tras la muerte de María la única de los 5 hijos que tuvo, los microscopios fueron subastados, Van Setters (1933) concluye que Leeuwenhoek fabricó al menos QUINIENTOS SESENTA Y SEIS (566) dispositivos, y en otro recuento se afirma fueron 543 de las cuales 26 se fabricaron en plata. Existen autores que mencionan tan solo 419 dispositivos lo cierto es que en la actualidad tan solo se conoce de la existencia de 9 y se sabe que muchas de ellas constituían hasta 270 aumentos. De la fabricación de las mismas no se sabe mucho más que eran pulidas meticulosamente y que debieron haber sido fabricadas mediante una técnica de soplado. 

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Los microscopios simples conservados actualmente son seis constituidos en bronces entre los que destacan como propietarios el Museo de la Universidad de Utrecht y el Deutsches Museum de Munich, y otros tres más constituidos en plata uno de los mismos se puede observar en el Museo de Munich antes citado. Uno de los datos más asombrosos es que una de las lentes descubiertas no contiene ni un solo rayón propio de la pulidura del vidrio, puesto que solo en la actualidad mediante técnicas modernas se puede lograr semejante cometido, sin embargo si se han determinado la presencia burbujas en las lentes puesto que Antonie utilizó técnicas de soplado que demuestra su gran habilidad con las mismas su espesor variaba entre los 10-20mm de diámetro. Dadas las condiciones de su fabricación y considerando que el siglo XIX existía una escasa cantidad de microscopios de Leeuwenhoek, Jhon Mayal Jr. secretario de la Royal Microscopical Society, usando el microscopio en posesión de la Universidad de Utrecht realizó tres copias de él, una de ellas guardada en Oxford  y otras dos en Cambridge. 

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Imagen de diatomeas obtenida con una lente de Leeuwenhoek en el Museo de la Universidad de Utrecht. Las manchas oscuras las producen burbujas de aire en la lente. Fuente: Fig. 5 en “The microscope in the Dutch Republic: The shaping of discovery”, por Ruestow EG.

Trágicamente Antonie falleció un 26 de agosto de 1723 en su ciudad natal Delft a los 90 años, marcando así un ayer y un mañana en la ciencia microbiológica. El 31 de agosto fue enterrado en la Oude Kerk (Iglesia Vieja) de la ciudad; y quien continuará su legado posteriormente fuera Christiaan Huygens para su propia investigación sobre microscopía mejorando los dispositivos creados por Leeuwenhoek.

COMENTARIO DEL AUTOR:  la información existente sobre Leeuwenhoek difícilmente le hacen justicia a su labor, lastimosamente son muchos los artículos en los que he notado pesimismo, a mi juicio incomprensible, sobre lo que diversos autores consideran como EGOÍSMO o CELO, actitud que no es muy ajena de algunos científicos en la actualidad, sin embargo considero que Leeuwenhoek fue un microbiólogo e ilustrador naturalista nato, que ante las circunstancias propias de la época no podía darse el lujo de utilizar su tiempo para difundir sus métodos a detalle cuando ante sus ojos el mundo microscópico se mostraba amplio y lo suficientemente basto como para ser ignorado, tiempo que invirtió ilustrando y describiendo cada muestra que llegó a sus manos y plasmarlo en sus obras posteriormente publicadas, cosa que no puede ni DEBE ser INVISIBILIZADA por los autores que en su nombre tratamos de interpretar su trabajo, un trabajo asombroso pese a las dificultades de la época; los científicos NO ESTAMOS para emitir JUICIOS DE VALOR a razón del trabajo de grandes pioneros de las ciencias como lo fue Leeuwenhoek, los científicos estamos para construir positivamente los pilares del conocimiento, me atrevo a decir que nuestra actitud debe parecerse a un automóvil 4×4 todo terreno capaces de aportar y brillar con luz propia antes que criticar y opacar el trabajo de grandes mentes como la de Antoni van Leeuwenhoek.

Alejandro Aguirre F. 18/11/2018

https://youtu.be/g7dS0NBsORc 

REFERENCIAS:

  • César Urtubia Vicario & Joan Antó i Roca en su artículo titulado: En el 350 aniversario  del nacimiento de Antoni van Leeuwenhoek (y ll.) Su obra. Tomado de: https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/754/En_el_350_aniversario_del_nacimiento_de_Anton_van_Leeuwenhoek_(II).pdf  
  • Norberto J. Palleroni.(1970) Principios Generales de Microbiología. Departamento de Bacteriología e Inmunología de la Universidad de California (Estados Unidos). Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico. Departamento de Asuntos Científicos. Secretaría General de la Organización de Estados Americanos. Washington, D.C. pp. 1-3.

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Materiales de Laboratorio. (PARTE VI. Núcleos, papel filtro, pesafiltros, cristalizadores y petris.)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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     Continuando con esta selección de materiales de uso cotidiano en operaciones básicas de laboratorio, es importante mencionar que en ocasiones el desconocimiento de los materiales más comunes o sencillos que existen en los laboratorios de química o biología puede afectar de forma notable la consecución del objetivo de algún procedimiento experimental, en esta sexta entrega nos concentramos en aquellos sencillos pero muy importantes materiales que ayudan a controlar procesos de índole variada pero frecuente,no  sin antes mencionarles que puedes encontrar mayor información sobre otros materiales y equipos en la siguiente categoría de este tu blog: Materiales y aparatos para laboratorio de química

Como se ha mencionado en anteriores ocasiones en los laboratorios normalmente se llevan a cabo operaciones como ebullición, cristalizaciones, precipitaciones y filtraciones, esta publicación tiene como finalidad dar a conocer la importancia de materiales como núcleos de ebullición, filtros, pesas de filtros, cristalizadores, y petris.

ESPERAMOS TUS COMENTARIOS, SUGERENCIAS O APORTES.

1.- NÚCLEOS DE EBULLICIÓN:

Estas diminutas esferas de cristal son utilizadas para controlar que el burbujeo producido cuando un líquido llega a su punto de ebullición; en ocasiones especialmente los estudiantes novatos obvian este pequeño dispositivo, y ponen en ebullición distintas sustancias, poniendo en grave peligro su integridad puesto que la sustancia a ebullir  puede ser algún solvente o reactivo capaz de reaccionar con el fuego del mechero de ser el caso pudiendo provocar un incendio o explosión. En torno al rendimiento en un proceso químico los núcleos de ebullición permiten prevenir pérdidas de reactivo o producto por efecto del burbujeo excesivo. Su uso es recomendado en vasos de precipitación, matraces, cápsulas, etc.

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En resumen querido maestro o alumno; use estas pequeñas esferitas para evitar ebulliciones violentas, sobresaltos, reflujos o sacudidas bruscas recuerde que un laboratorio la seguridad persona y a de los demás es el mejor rendimiento. De no poseerlos y previamente informando de los riesgos que puede ocasionar, puede utilizar sustitutos como trozos de porcelana o cerámica  (siempre y cuando no sea reactivo, es decir, debe ser inerte) ni interfiera con el rendimiento del proceso, de esta manera se puede lograr cierta homogeneidad en la mezcla o sustancia que ebulle.

TIP: 

En ocasiones resulta algo complejo conseguir este material o se pierden con mucha facilidad, con mi corta experiencia puedo compartirles algunas alternativas útiles, y consiste en extraer las pequeñas perlitas que vienen en los reguladores de chorro en las botellas de champagne, whisky o ron, normalmente suelen poseer dos o tres perlitas de vidrio dentro de sí y cumplen con la función de regular la salida del licor, existen también en las tapas de las mismas botellas; de no ser posible lo recomendado anteriormente, otra alternativa es que en su próximo viaje a una zona costera y camine en la arena de la playa y con un poco de suerte seguramente encontrará trocitos de cuarzos de cristal de diversos colores, ellos sirven también para esta finalidad, hasta ahora no me arrepentido de usarlos, finalmente otra alternativa son pequeñas esferas de imanes negros usados en bisutería  dependiendo de la reacción pueden serle de utilidad, recuerde que un químico y laboratorista tiene que ser un verdadero 4X4 todo terreno!

2.- PESAFILTROS.-

Son vasitos o cajitas de vidrio por lo general, aunque los hay en plástico  de igual manera, ligeros, con tapón esmerilado, en los cuales se guardan los filtros con los precipitados en ellos recogidos, principalmente sustancias higroscópicas a fin de que no absorban humedad del ambiente una vez que han sido desecados en la estufa. Pesado previamente un pesafiltros se deduce por diferencia el peso del contenido descartando el peso del papel filtro que por lo general se lo hace previamente a la filtración como tal. Sirven por tanto como medio auxiliar en la determinación de pesos de precipitados sólidos o cristalizados (un aliado ideal cuando se trata de controlar las condiciones de un precipitado sobre todo si es capaz de hidratarse en el ambiente como es el caso del NaOH).

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3.- PAPEL FILTRO.-

El papel filtro normalmente es expendido de forma circular y poroso elaborado en celulosa pura aunque suele venderse también como rollos o pliegos para se cortados cuando se requiere variar medidas de acuerdo a la finalidad, de todos modos permite el paso de líquidos reteniendo a los sólidos no disueltos o precipitados como si se tratase de un colador fino fundamentándose en la filtración por gravedad, apoyándose de un embudo.

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Existen los llamados filtros cuantitativos, los mismos que al ser incinerados dejan una cantidad conocida de cenizas y así (de ser de buena calidad) llegan a centésimas de miligramo, existen de varios diámetros y resultan ser altamente importantes cuando se desea trabajar con masas conocidas exactas, cuando se combina su uso con un embudo para formar un equipo de filtración existe un dobladillo especial para  mejorar el rendimiento del filtrado, como muestra la siguiente ilustración:

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4.- CRISTALIZADORES.- 

Vasos cilíndricos de vidrio con pico o sin el de muy poca altura similar a una caja petri pero en ocasiones con mayor capacidad y amplia superficie de base. Como su nombre lo indica, son utilizados para la cristalización de sustancias sólidas disueltas, mediante una mayor evaporación a temperatura ambiente. Los hay en diversos volúmenes y diámetros.

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5.- CAJAS PETRI.-

Las cajas petri son materiales de vidrio muy importantes en la microbiología y la química, está formada por una tapa y un platillo de vidrio o plástico con o sin división en el medio, de gran superficie estandarizadas entre 8-12 cm de diámetro, se utiliza en química como evaporadores y cristalizadores con la novedad de poseer tapa evitando así la muestra se queme, en microbiología estos dispositivos son importantísimos puesto que en ellos se colocan los medios de cultivo (agares) para que solidifiquen y puedan realizarse en ellos los cultivos microbiológicos.

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REFERENCIAS:

Ing. Carrillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

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Usos y Aplicaciones de los Compuestos Aromáticos en la industria de Alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

Los hidrocarburos aromáticos son parte de la gran familia del Benceno, puesto que tienen por núcleo uno o más anillos bencénicos, al presentar una estructura cíclica insaturada por esta razón se les denomina también arenos así lo menciona (Claramount, y otros, 2013); y son precisamente dicha característica que confiere aromaticidad a este tipo de compuestos debido a un traslape efectivo entre sus electrones π (pi) puesto que la presencia del anillo bencénico hace que su molécula presente tres pares de electrones deslocalizados en un ciclo plano adicionalmente el cumplimiento de los principios de Hückel. En definitiva estas características confieren cierta reactividad a este tipo de compuestos en los que reside una gran estabilidad proveniente de la deslocalización electrónica existente que en muchos casos incita a la resonancia, dando lugar a que las nubes electrónicas se encuentre en una relativa mayor “comodidad” como resultado de sus repulsiones débiles que si estuvieran localizadas en tres enlaces π.

Entorno a la investigación se han tomado en cuenta múltiples compuestos aromáticos derivados del Benceno así como compuestos heterocíclicos aromáticos que se relacionan con la industria de alimentos y derivados; tomando como factor común la “degeneración” de orbitales (con la misma energía) que tiene lugar en el núcleo del anillo bencénico, a su vez la presente investigación relaciona los aspectos negativos que pueden tener respecto a la industria alimentaria en efecto, su relación con la salud humana.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

 

Aplicaciones del benceno

El benceno desde su descubrimiento por parte de Michael Faraday en 1825, tras lograr aislarlo desde una sustancia oleosa extraída de una lámpara común de queroseno y su posterior formulación (C6H6) demostrando que posee seis átomos de carbono equidistantes y equivalentes, propuesta por Eilhard Mitscherlich en 1834; el benceno es por sí mismo el principal representante de los compuestos orgánicos aromáticos (Wade, 2011).

Tiempo después fueron múltiples los estudios realizados entorno a su síntesis y presencia en la naturaleza, así Hoffman en 1845 lo aísla a partir de la hulla, levantando así un indicio de su presencia en el petróleo. Pero no fue hasta que el Nobel de Química Linus Pauling consiguiera encontrar el verdadero origen de su comportamiento, la resonancia o mesomería en la cual ambas estructuras de Kekulé se sobreponen.

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Ilustración 1 Comportamiento del anillo bencénico.

De manera general el benceno es utilizado en la fabricación de tintas, detergentes, explosivos, caucho, plásticos y fármacos. Sin embargo y a pesar de presentar riesgos para la salud ya que normalmente según la FDA posee en sus etiquetas frases tales como la R45 que menciona riesgo para la salud y causa de aparecimiento de cáncer y sus respectivas R48/23/24/25 que lo consideran como un compuesto del tipo tóxico capaz de representar riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, contacto con la piel e ingestión (Documentacion Ideam, 2003). Las industrias alimenticias en algunos países lo siguen utilizando como solvente para la extracción de esencias y concentrados a continuación algunos ejemplos.

Especias y condimentos-determinación de humedad en pimienta gorda. Método de prueba.

 

Según la publicación mexicana cuyo título original fue publicado como: Spices and condiments-determination of moisture content of all spice method of test (1988). Menciona al benceno como solvente indicado para la determinación de la humedad en pimienta gorda, lo importante del artículo radica en que no atenta contra la salud de los consumidores puesto que el método propuesto es únicamente para el análisis laboratorial de la pimienta mas no para su consumo inmediato.

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Ilustración 2 Pimienta Negra (gorda)

El método desarrollado por Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos de México menciona que el benceno por su punto de ebullición e insolubilidad en agua permite una adecuada destilación continua del agua presente en una muestra de 30 a 35 g de semillas de pimienta gorda en 75 a 100 cm3 de benceno, la investigación sugiere la ecuación siguiente para el cálculo de la humedad (Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos, 1988):

Donde:                                                   Humedad %=(A* ρ)/M*100

A= Volumen de agua (cm3)

ρ = Densidad del agua (g/cm3)

M= Peso de la muestra (g)

 

Benceno como contaminante de los alimentos, fuentes hídricas y agua potable

 

Por otra parte el benceno ha sido uno de los principales contaminantes del agua potable en comparación con otros compuestos según menciona (Echeverry, 2016), alimentos como café, pan comercial, agua potable y envasada, frutas, verduras, bebidas isotónicas, chicles, derivados cárnicos, alimentos con saborizantes, helados, yogurt e incluso cosméticos en todo el mundo han presentado trazas de benceno, que como se mencionó anteriormente es altamente tóxico, el origen de dicho mal puede deberse a malas prácticas de manufactura en las industrias no alimenticias, mismas que desechan sus aguar residuales sin un adecuado control de sustancias contaminando de esta manera los recursos hídricos, la norma técnica internacional establecida por la FDA menciona que no se excederá la cantidad de 1μg/l de agua caso contrario se considera como muestra contaminada y requiere tratamiento emergente, a su vez la OMS (Organización Mundial de la Salud) y la Agencia para la Protección del Medio Ambiente (EPA), clasifica al benceno como parte de la lista de compuestos emergentes en el tratamiento de aguas por su persistencia y sus efectos negativos para la salud humana así lo afirma (Barceló & López de Alda, 2010).

Benceno como producto residual en la síntesis de benzoatos presentes en alimentos

Alimentos tales como las salsas de tomate (Kétchup), sodas y aquellos que presenten benzoato de sodio o potasio en general pueden tener mayor incidencia de trazas de benceno, y aunque el benzoato puede parecer inofensivo las industrias alimenticias y químicas en general sintetizan este compuesto a partir del benceno, a su vez y al no existir un proceso ciento por ciento efectivo, nada puede frenar el aparecimiento de rachas de reactivo en los productos finales así lo afirma (Echeverry, 2016). A continuación la síntesis comúnmente utilizada para la formulación del benzoato sódico:

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Ilustración 3 Síntesis del Tolueno, Benzoato sódico y ácido benzoico. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoico

En relación al tema la Administración de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos (FDA) por sus siglas en inglés, menciona que las sales de benzoato al ser expuestas a la luz y al calor en presencia de vitamina C (común en ciertos alimentos tales como gaseosas y fármacos) al reaccionar pueden causar cantidades residuales de benceno, este factor entorno a la industria de bebidas ha sido muy criticado por que normalmente las bebidas gaseosas son transportadas en vehículos con exposición directa a la luz solar creando el factor adecuado para su transformación y en consecuencia convertirse en un factor nocivo para la salud de los consumidores (Echeverry, 2016).

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Ilustración 4 Las gaseosas carbonatadas, por factores de estabilidad presentan benzoatos de sodio y potasio que al reaccionar con la luz y el calor pueden formar rachas de benceno.

 

Aplicaciones de otros compuestos aromáticos

 

Uso de las Quinolinas e Isoquinolinas en la industria alimenticia

Las quinolinas e isoquinolinas con compuestos cíclicos en los que un anillo bencénico y uno de piridina se hallan fusionados y eso aplica también para su correspondiente catión quinazolinio; aunque el criterio de carácter aromático de Hückel predice aromaticidad en compuestos mono cíclicos se conoce que este tipo de compuestos conservan sus propiedades aromáticas así lo considera (Dep. Fquím. UNAM, 2015); es así como muchos de sus derivados son utilizados en múltiples sectores industriales tales como el actinoquinol utilizado en la fabricación de pantallas UV, benzoquinolina utilizada en la fabricación de desinfectantes, lotrifen que es un derivado de las quinolinas ampliamente usado como abortivo o el dimetisoquin potente anestésico y finalmente la papaverina en la fabricación de relajantes musculares.

 

Amarillo de quinoleína (E E104) o amarillo de quinolina

 

El amarillo de quinolina es un importante ingrediente sintético para la industria de alimentos como agente colorante entre sus aplicaciones más destacadas están:

 

  • Dulces de azúcar y golosinas.
  • Repostería de naranja, vainilla y chocolate.
  • Panadería.
  • Bebidas alcohólicas y no alcohólicas hidratantes, energizantes, bebidas electrolíticas.
  • Heladería.
  • Snacks y botanas.
  • Salsas y condimentos.
  • Bebidas Carbonatadas.
  • Quesos en polvo.
  • Frituras y otros.

Según afirma (Badui, 2013), el color de los alimentos es muy importante para el consumidor a razón de ser el primer contacto e impresión que tiene un potencial comprador en respuesta de lo que visualmente aprecia del producto, lo que es determinante para la aceptación o rechazo del mismo.

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Ilustración 5 Alimentos que contienen colorante E E104 (Amarillo de quinolina) Fuente: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/#1502293691178-e5ac3059-a00b

La síntesis del compuesto parte del sulfonato 2-(2-quinolil)-1,3-indadiona, consiste principalmente de las sales sódicas de mezclas de sulfonatos, monosulfonatos, tiosulfonatos como agentes colorantes con la presencia de cloruro de sodio y/o sulfato de sodio como sustancias no colorantes.

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Ilustración 6 Estructura Química del Amarillo de Quinolina. Fuente: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/

El amarillo de quinolina es empleado en la industria de alimentos como agente colorante, lastimosamente estudios han demostrado riesgos para la salud ante este aditamento alimenticio, a tal punto que según menciona (Pliskin, 2017) ha sido prohibido en muchos países tales como: Estados Unidos, Australia, Finlandia, Noruega y Austria; y en muchos se ha sugerido evitar su consumo. Esta sustancia es soluble en agua y dentro de las industrias de mayor tendencia a su utilización son las de fabricación de fideos y pastas; así como también en marcas como HARIBO que fabrican dulces y gomas del tipo masticable (gomitas) y con respecto a las bebidas lácteas en diversas cremas y postres, de las bebidas más populares en las que se puede ubicar dicho colorante está la gaseosa FANTA de Coca Cola Spring Company. Entre los daños para salud más notables están la hipersensibilidad a la sustancia o su intolerancia (Pliskin, 2017).

 

Aplicaciones de las pirazinas en los alimentos

 

La pirazina es un compuesto orgánico aromático heterocíclico. Su molécula presenta una simetría con grupo puntual D2h. Es un sólido de apariencia cerosa o cristalina. Presenta un fuerte olor similar al de la piridina. Es volátil con vapor de agua (UDEA, 2010).

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Ilustración 7 Estructura de la Pirazina.

Las pirazinas normalmente son factores de control en la industria vinícola y su síntesis ha evolucionado de la siguiente manera:

  • Síntesis de Staedel-Rugheimer (1876): Reacción de 2-cloroacetofenona con amoniaco para obtener la 2- aminocetona, la cual se condensa para formar la dihidropirazidina, y se forma la aromaticidad por oxidación posterior.
  • Síntesis de Gutknecht (1879): Ciclización de α-aminocetonas, producidas por reducción de isonitroso cetonas, para obtenerse las dihidropirazinas. Estas son posteriormente deshidrogenadas con óxido de mercurio (I) o sulfato de cobre (II), e inclusive con oxígeno atmosférico: 34
  • Síntesis de Gastaldi (1921): Se requiere de (4-N-sulfonilamino)cianometil cetonas.

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Ilustración 8 Pirazinas en Alimentos Fuente: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Las pirazinas actúan como descriptores aromáticos en ciertos alimentos como el pimiento verde, las mismas se distribuyen en diferentes alimentos y verduras (espárragos y arvejas), por otro lado, las pirazinas forman parte de las uvas blancas y tintas mismas que confieren notas olfativas al vino así lo afirma (Cabeller, 2018).

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Ilustración 9 Uvas Blancas (verdes) para la elaboración de vino blanco. Fuente: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Según la autora la concentración de pirazinas disminuye a medida que madura la uva por lo que en ocasiones los niveles altos de esta molécula en el vino es asociado con la falta de maduración de las uvas; a su vez de encontrarse en este estado (muy concentrado) es indicador negativo en la calidad del vino.

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Ilustración 10 Pirazinas comunes en las uvas para vinos. Fuente: http://vinospasini.blogspot.com/2012/07/aromas-verdes-del-vino.html

Por esta razón la necesidad de exhaustivos controles en el viñedo antes y después de la cosecha en este proceso entra en juego el profesionalismo y experiencia del enólogo por encima del mismo agricultor, la dificultad radica en el momento de la cosecha, puesto que la madurez de la uva es un fenómeno asincrónico puesto que maduran en diferentes tiempos los racimos de una misma cepa, cada unidad (granos) del racimo madura de forma independiente y la pulpa, piel y semilla de los granos también es asincrónica razón por la cual es dificultoso determinar el momento óptimo de la cosecha.

Por los motivos expuestos en el párrafo anterior el momento de la cosecha es crucial para condicionar las características sensoriales del vino; factores externos como el clima, la temperatura ambiental durante el periodo de la maduración, agentes químicos presentes en insecticidas son principalmente los influencian de forma directa la concentración de pirazinas en las uvas. Por ejemplo entorno a la temperatura tenemos la siguiente relación: Las temperaturas bajas durante la maduración inducen a producir uvas con nieles mayores de pirazinas (maduración rápida incompleta, no natural o acelerada), las temperaturas cálidas a su vez generan uvas con menores niveles de pirazinas acompañado de tiempos óptimos de maduración.

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Ilustración 11 El uso de polarímetros es indispensable para la obtención de índices de refracción que permitan identificar la presencia de compuestos como la pirazina. Fuente: http://agriculturers.com/que-son-los-grados-brix/

Finalmente las técnicas de vinificación, menciona la autora, impactan también con la concentración de pirazinas en el producto final y entorno a su detección se considera bajo siempre y cuando existan de 2 a 8 ng/l para vinos blancos y de 2 a 16 ng/l en los tintos.

Presencia de la piridina en industria alimenticia

La piridina fue descubierta por Thomas Anderson en 1849 y su nombre proviene del vocablo griego Pyros que significa fuego, en efecto este líquido incoloro presenta una alta inflamabilidad y de forma natural puede identificarse como un aceite (incoloro) de olor desagradable al calentar huesos de animales, la forma natural más común de este compuesto es el NAD, vitaminas B3, B6, B12, etc; es allí donde radica su importancia en la industria alimenticia.

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Ilustración 12 Piridina, azabenceno o azina. Fuente: https://www.ecured.cu/Piridina

Su síntesis parte del alquitrán crudo y es utilizada como solvente en la producción de muchos productos, los más comunes en el sector alimenticio es la producción de condimentos y vitaminas utilizadas en suplementos alimenticios, así lo afirma (Seco, 2014), es importante mencionar que la forma pura de la piridina es mortal, cancerígena, capaz de producir infertilidad se la puede encontrar en especies vegetales como la Belladona (Atropa belladona).

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Ilustración 13 Ilustración Naturalista de la Belladona. 

De manera general la formación de piridina en los procesos industriales de los alimentos se asocia a toxicidad salvo los casos en los que se contribuya con el aroma y el sabor cuyos derivados no son tóxicos así lo afirma (Seco, 2014).

Muchos de los alimentos de consumo diario contienen aromatizantes como resultado de la adición de compuestos que contienen piridina y de forma análoga por la adición de productos naturales en el medio ambiente. Una de las formas más conocidas de esta sustancia como derivado es la PIRIDOXINA, esta sustancia es conocida comúnmente como Vitamina B6, nutriente esencial con propiedades beneficiosas para el metabolismo y sistema nervioso del cuerpo humano, estudios han demostrado que es capaz de estimular energéticamente a un individuo motivo por el cual es ingrediente principal en muchas suspensiones orales y jarabes para niños y demás suplementos alimenticios (B. Pavlov, 1970).

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Ilustración 14 Piridoxina (Vitamina B6)

Entre los valores más importantes en (mg/100g de muestra) de esta importante vitamina en alimentos podemos mencionar la siguiente lista:

  • Pistachos: 1.7mg.
  • Hígado de pavo: 1.0mg.
  • Atún: 0.9mg.
  • Semillas de girasol: 0.8mg.
  • Sésamo: 0.8mg.
  • Salmón: 0.6mg.
  • Maíz: 0.6mg.
  • Avellanas: 0.6mg.
  • Carne roja: 0.5mg.
  • Lentejas: 0.5mg.
  • Duraznos: 0.5mg.
  • Plátanos: 0.3mg.

 

Incidencia del ácido benzoico en industria alimenticia

El ácido benzoico pertenece al extenso grupo de los compuestos aromáticos y es por sí mismo uno de los compuestos orgánicos más utilizados en la industria alimenticia. Su uso más común es como conservante alimenticio, de forma natural el ácido benzoico puede obtenerse de arándanos, ciruelas, canela, frambuesas, clavos de olor entre otros.

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Ilustración 15 Estructura molecular del ácido benzoico.

Este compuestos tiene especial eficacia en alimentos del tipo ácido, la razón de su popularidad en la industria radica en su costo, puesto que no es elevado y resulta muy útil para controlar y frenar el aparecimiento y propagación de levaduras, bacterias (en casos muy específicos) y mohos (MILKSCI, 2003).

 

Sin embargo no todo es beneficio, uno de los principales problemas de este compuesto es su sabor astringente y de cierta forma desagradable, por otra parte presenta ciertos niveles de toxicidad, que aunque es relativamente baja pero mayor en comparación con otros conservantes, puede producir intolerancia a algunas personas, y por este motivo es que su control es muy importante.

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Ilustración 16 El ácido benzoico en la industria de alimentos es identificado como aditivo-conservante E210.

El Conservante E210 (Ácido Benzoico) es utilizado principalmente en el continente europeo como conservante en bebidas refrescantes (gaseosas carbonatadas) como sucede en España así lo afirma (MILKSCI, 2003); entorno a la misma industria de bebidas es utilizado en la fabricación de zumos; productos lácteos utilizados en repostería y galletería así mismo en la elaboración de conservas de vegetales tales como tomates (Cherrys especialmente), pepinillos o pimiento envasados en grandes recipientes para uso de grandes cadenas de restaurantes de consumo masivo; crustáceos frescos o congelados y derivados de pescado; margarinas, salsas (especialmente en su forma de benzoato de sodio o potasio (E211 y E212 respectivamente) como es el caso de la salsa de tomate (MILKSCI, 2003).

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Ilustración 17 Ácido benzoico en los alimentos.

El mencionado conservante industrial se obtiene de al menos 3 formas diferentes en la industrial según menciona (Aditivos Alimentarios, 2016)

  • Oxidación de Naftaleno de anhídrido ftálico con óxido de Vanadio.
  • Oxidación de la mezcla de Tolueno y ácido nítrico.
  • Hidrólisis del clorobenceno.

De forma adicional este conservante está siendo empleado en la fabricación de gelatinas, humus, champiñones, miel, aceitunas, caviar, mermeladas, bebidas de malta y energizantes polos de helado, tortillas de trigo y patatas, frutas en almíbar, alimentos pre cocidos, licores y salsas picantes.

La OMS considera como aceptable una ingestión de hasta 5 mg por Kg de peso corporal y día. Con la actual legislación española esté límite se puede superar, especialmente en el caso de los niños. Otras legislaciones europeas son más restrictivas. En Francia sólo se autoriza su uso en derivados de pescado, mientras que en Italia y Portugal está prohibido su uso en refrescos. La tendencia actual es no obstante a utilizarlo cada vez menos sustituyéndolo por otros conservantes de sabor neutro y menos tóxico, como los sorbatos. El ácido benzoico no tiene efectos acumulativos, ni es mutágeno o carcinógeno (MILKSCI, 2003).

 

Incidencia del benzaldehído (C6H5CHO) en industria alimenticia

El benzaldehído (C6H5CHO), figura como un compuesto orgánico aromático perteneciente a los aldehídos y cetonas, y aunque el presente documento no tiene por finalidad centrarse en aldehídos y cetonas puesto que se abordará en la siguiente unidad de estudio, se considera al benzaldehído un compuesto aromático de alta importancia en la industria de alimentos. El benzaldehído es un compuesto químico que pertenece al extenso grupo de aldehídos aromatizantes, que consiste en un anillo de benceno con un sustituyente aldehído así lo afirma (Gavira Vallejo, 2015). A nivel organoléptico es un líquido incoloro con variaciones hasta tonalidades amarillas (dependerá de su pureza), se identifica por un olor frutal potente a cerezas y almendras amargas.

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Ilustración 18 Benzaldehído, bencenal, fenilmetanal o aldehído benzoico.

En torno a sus propiedades químicas, el benzaldehído es ligeramente soluble en agua, miscible en alcohol y éter; se recomienda su almacenaje en envases cerrados en lugares frescos, ventilados y protegidos de la luz solar puesto que tiende a oxidarse rápidamente en presencia de aire por tanto es recomendable también su almacenaje en frascos ámbar.

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Ilustración 19  Semillas que contienen Benzaldehído de forma natural.

El método de obtención natural es desde las semillas de almendras, ciruelas, cerezas, duraznos, melocotones entre otros; estas semillas poseen cantidades significativas de amigdalinas [glucósido, molécula formada por una parte glucídica y una parte no glucídica (C20H27NO11)], cuando las amigdalinas se rompen por catálisis enzimática o por hidrólisis se obtienen dos tipos de azucares, un cianuro y un benzaldehído formando así benzaldehído de forma natural (Gavira Vallejo, 2015).

Según el autor a nivel industrial, el benzaldehído también puede obtenerse, entre otros métodos, a través de la oxidación del tolueno [hidrocarburo aromático (C6H5CH3)]

En la industria alimenticia, el benzaldehído se usa como aditivo alimentario, entendiendo un aditivo como toda sustancia o mezcla que no aporta valor nutricional y que es agregada en la mínima cantidad posible, para crear, modificar mantener o intensificar las propiedades organolépticas y sus condiciones de conservación.

Todos los productos empleados como aditivos alimentarios están altamente regulados para que su consumo no sea perjudicial para el ser humano.

Sea cual sea su origen, el benzaldehído, es un producto considerado peligroso por el CLP (clasificación, etiqueta y envasado de productos químicos), con la siguiente clasificación, ya que puede provocar reacciones alérgicas en la piel y reacciones en el hígado (no llega a categoría de mortal, mutagénico o cancerígeno), en la industria de alimentos se identifican las siguientes 4 especies numeradas:

  • H302: Nocivo en caso de ingestión
  • H319: Lesiones oculares graves o irritación ocular
  • H332: Nocivo en caso de inhalación
  • H335: Toxicidad específica en determinados órganos.

Y a pesar de ser considero peligroso, forma parte de determinado alimentos, como las piruletas.

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Ilustración 20 Piruletas de caramelo.

Uno de los organismos encargados de esta regulación es la FEMA (Flavors and Extract Manufacturing Assosiation), la cual clasifica el benzaldehído con el número FEMA 2127. Según esta asociación, el aldehído puede ser empleado para dar aroma a almendras amargas, azúcar quemado, cereza, pimientos asados y malta.

Para asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana, han establecido unos límites de ppm que los productos alimentarios finales no pueden sobrepasar A continuación la tabla de concentraciones límites en ppm para alimentos que contengan benzaldehído con la finalidad de asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana (Gavira Vallejo, 2015).

TIPOLOGÍA DE PRODUCTO PPM MÁXIMO AUTORIZADO
Bebidas no alcohólicas 36 ppm
Helados 42 ppm
Caramelos 120 ppm
Productos horneados 110 ppm
Gelatinas y pasteles 160 ppm
Chicles 840 ppm
Bebidas alcohólicas 60 ppm

 

Aplicación del estireno y poliestireno en el envasado de los alimentos

 

El poliestireno es un plástico versátil usado para fabricar una amplia variedad de productos de consumo. Se sabe que cerca del 50-60% de estireno producido a nivel industrial está destinado a la fabricación de envases de poliestireno para comestibles (Roque Marroquín, 2016).

Dado que es un plástico duro y sólido, se usa frecuentemente en productos que requieren transparencia, tales como envases de alimentos y equipos de laboratorio.

Cuando se combina con varios colorantes, aditivos y otros plásticos, el poliestireno se usa para hacer electrodomésticos, electrónicos, repuestos automotrices, juguetes, macetas y equipamiento para jardines, entre otros a su vez el poliestireno en espuma puede tener más de 95 % de aire.

(Roque Marroquín, 2016) Menciona en su artículo que dados los efectos nocivos para la salud del estireno reportados por el Programa Nacional de Toxicología y su reciente clasificación como “agente carcinógeno racionalmente anticipado” y conocido la factibilidad de la migración de monómeros de estireno a partir de los envases de alimentos hacia su contenido, se considera importante la determinación de esta sustancia como advertencia y prevención de futuros perjuicios contra la salud humana.

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Ilustración 21 Bandejillas fabricadas con poliestireno para el envasado de alimentos.

El envasado para el servicio de alimentos de poliestireno suele ser mejor aislante, mantiene los alimentos frescos por más tiempo y cuesta menos que las otras alternativas (Chemical Safety Facts, 2010).

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Ilustración 22 Polimerización del estireno.

Existen 2 clases de poliestirenos utilizados en industrias varias estos son:

  • poliestireno expandido (EPS)
  • poliestireno extruido (XPS)

Con respecto al estireno se puede decir que es la molécula de partida del polímero antes mencionado, el estireno (C8H8) también conocido como VINILBENCENO etenilbenceno, cinameno o feniletileno. Se utiliza en la fabricación de una amplia gama de polímeros (como el poliestireno) y elastómeros copolímeros, como el caucho de butadieno-estireno o el acrilonitrilo butadieno-estireno (ABS), que se obtienen mediante la copolimerización del estireno con 1,3-butadieno y acrilonitrilo.

El estireno se utiliza ampliamente en la producción de plásticos transparentes y se ve relacionado con la industria alimenticia porque se considera como contaminante de diferentes alimentos, como frutas, hortalizas, nueces, bebidas y carnes. (Chemical Safety Facts, 2010)

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Como se ha demostrado los compuestos aromáticos tienen una amplia incidencia en la industria alimenticia, sea por estar presentes en la fabricación de múltiples alimentos así como en los procesos de envasado; la identificación de los mismos permite tener una mayor prevención entorno al consumo de alimentos que pueden estar relacionados a compuestos aromáticos tóxicos o persistentes y en lo que respecta a la formación académica del profesional químico de alimentos permite conocer de forma efectiva las múltiples fuentes de contaminación de alimentos lo que en definitiva aporta en el mejoramiento y aseguramiento de la calidad dentro de la industria garantizando alimentos inocuos para el consumo humano, por otra parte es recomendable la socialización tanto de la presencia, utilidad, beneficios y riesgos de los diversos compuestos aromáticos y derivados del benceno con la sociedad misma que se relaciona directamente con el patrón de consumo de los alimentos mencionados en el presente informe investigativo.

Bibliografía

Aditivos Alimentarios. (01 de 2016). Aditivos Alimentarios . Obtenido de Ácido Benzoico E210: https://www.aditivos-alimentarios.com/2016/01/E210.html

Pavlov, A. T. (1970). Curso de Química Orgánica. En A. T. B. Pavlov, Traducido por Victoria Valdéz Mendoza. (pág. 589). Moscú: Editorial MIR. . Obtenido de Curso de Química Orgánica. Traducido por Victoria Valdéz Mendoza. Editorial MIR. Moscú. 1970 – Pág. 589

Badui, S. (2013). Hablemos Claro: Amarillo de Quinolina. Obtenido de Química de los Alimentos: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/#1502293691178-e5ac3059-a00b

Barceló, L., & López de Alda, M. J. (2010). El Agua Potable.com. Obtenido de Contaminación y calidad química del agua: El problema de los contaminantes emergentes : http://elaguapotable.com/Contaminaci%C3%B3n%20y%20calidad%20qu%C3%ADm%20del%20agua-los%20contaminantes%20emergentes.pdf

Cabeller, C. (28 de Marzo de 2018). La Noche en Vino. Obtenido de ¿Qué son las Pirazinas?: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Chemical Safety Facts. (2010). Chemical Safety Facts. Obtenido de Poliestireno. : https://www.chemicalsafetyfacts.org/es/poliestireno/

Claramount, R. M., Cornago, M., Esteban Santos, S., Farrán Morales, M., Pérez Torralba , M., & Sanz del Castillo, D. (2013). Principales Compuestos Químicos. Madrid: Universidad Nacional de Educación a Distancia.

Dep. Fquím. UNAM. (14 de 03 de 2015). depa.fquim.unam.mx. Obtenido de Quinolinas e isoquinolinas: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/06QuinolinaseIsoquinolinas_24315.pdf

Documentacion Ideam. (2003). Documentacion Ideam. Obtenido de FICHA TÉCNICA DEL BENCENO: http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/018903/Links/Guia7.pdf

Echeverry, N. (5 de Agosto de 2016). BENCENO EN LOS ALIMENTOS. Obtenido de Prezi: https://prezi.com/8lehb7sm4cgh/benceno-en-los-alimentos/

Gavira Vallejo, J. M. (23 de Diciembre de 2015). TRIPLENLACE. Obtenido de EL BENZALDEHIDO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA: https://triplenlace.com/2015/12/23/usos-industriales-del-benzaldehido/

MILKSCI. (2003). MILKSCI. Obtenido de UNIZAR: http://milksci.unizar.es/adit/conser.html

Pliskin. (11 de 06 de 2017). ImparaTudos. Obtenido de E104 Quinolina amarilla : http://imparatudos.com/article/e104-quinolina-amarilla

Roque Marroquín, M. S. (2016). ALICIA. Obtenido de El estireno en envases de alimentos: http://alicia.concytec.gob.pe/vufind/Record/UNIJ_522fb2a0e25c7cf78d3b95d03f8ef4d1

Seco, M. G. (6 de Octubre de 2014). UNAM. Obtenido de Piridinas en Alimentos: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PIRIDINAS_28867.pdf

Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos. (1988). COLPOS. Obtenido de ESPECIAS Y CONDIMENTOS-DETERMINACIÓN DE: http://www.colpos.mx/bancodenormas/nmexicanas/NMX-FF-064-1988.PDF

UDEA. (2010). QuimicaOrganica III. Obtenido de Aromaticidad: http://docencia.udea.edu.co/cen/QuimicaOrganicaIII/paginas/aromaticidad/sesion18/heteroaromaticidad.html

Wade, L. G. (2011). Química Orgánica: Capítulo 16 Compuestos Aromáticos. México : Mc. Grow Hill.

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La Radiactividad, una herramienta para medir el tiempo

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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El tiempo en definitiva se enmarca dentro de lo más ambiguo de la existencia humana, es de suponerse también sea una gran inconformidad del hombre, porque nunca será suficiente, tanto es que el hombre se ha concentrado en estudiar su transcurrir, se le ha brindado nombre, unidades físicas para conceder formalmente una dimensión existente para explicarlo y aun así la ciencia se encuentra en la tarea de intentar romper sus “límites” casi de una forma irracional buscando evitar lo inevitable. El tiempo ha tenido sin numero de definiciones, la física menciona que el tiempo es una dimensión que representa la sucesión de estados por los que atraviesa la materia y la energía; la definición física moderna menciona:

No hay espacio ni tiempo fuera del límite de tu universo; el tiempo ocurre inexorablemente.

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Hasta hace poco, el cálculo de miles de años en el pasado es decir, para  referirnos a espacios de tiempo pertenecientes a la prehistoria e incluso la historia, eran efectuados mediante cálculos esencialmente empíricos que se sostienen únicamente en la habilidad deductiva de los más experimentados paleontólogos. En la actualidad  y gracias a los estudios de la radiactividad, se puede calcular la edad de los fósiles y de los minerales.

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El nuevo método consiste en la velocidad de disgregación de los principales elementos radioactivos; en efecto, al determinarse el grado de transformación que uno de éstos elementos experimenta en el periodo de una determinada estructura geológica, es muy posible establecer con gran exactitud cuántos años han transcurrido desde la formación de dicha estructura.

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En concreto la transformación de los elementos radioactivos es una especie de reloj  cuyas radiaciones marcan el tiempo desde el instante en que ha nacido el universo.

Imagen relacionada

La ley que rige dichas transformaciones establece que en cada unidad de tiempo la relación de los átomos transformados respecto a los que permanecen invariables es constante.

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Si dN es el número de átomos transformados en el tiempo dt, se puede decir que la ecuación diferencial:

dN=L.N.dt

La cual expresa que la cantidad de dN es PROPORCIONAL al número de los átomos N, que aún no se han desintegrado.

L es la constante de desintegración, es decir, la fracción que se transforma en unidad de tiempo t. POsteriormente se integra la ecuación diferencial obteniendo al fin:

ssssss.png

Misma que nos permite obtener el número de los átomos N que aún están con su carda de radioacividad después del tiempo t.

Lo mismo se puede decir en relación con el peso: Nt expresa el peso de la sustancia que subsiste después del tiempo t, y No expresa el peso que existía en el origen.

En el caso del Radio, por ejemplo, L es igual a 1/2200 tomando como unidad de tiempo el año; lo que significa que en un año sobre 2200 átomos de Radio se desintegra UNO SOLO.

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La vida media de un átomo, refiriéndonos a la duración de su existencia media tomada en un grupo a partir de un instante cualquiera es la inversa de la constante L; por tanto la vida media del Radio es de 2200 años; esta vida media varía como orden de magnitud entre 1010 años para el Torio y 10-9 segundos para el Torio C`, osea entre límites enormemente grandes.

Resultado de imagen para torio

   Los físicos por su parte hacen todavía una distinción entre “vida media” y el tiempo de reducción del valor medio, llamado PERIODO, durante el cual cierta masa de sustancia se desintegra por mitad para comprenderlo Trevisani propone en 1952 un buen ejemplo:

En el estudio estadístico de la mortalidad humana cuando se consideran v.g. mil individuos de la misma edad, supóngase de 20 años , estos 1000 individuos, a 45 años serán reducidos a la mitad, pero no se puede deducir de aquí que en media, de las 1000 personas vivirían  25 años, porque tal vida media se obtendrían sumando todos los tiempos vividos. Podemos ver que ambos conceptos son distintos. Una análoga diferencia entre vida media y período en los cuerpos radioactivos.

Para la sustancias radioactivas el período es: 0.693/L.

Sea noel número de átomos que existían en el instante de origen del tiempo; n el número de átomos que existen en el momento del cálculo.

Llamamos L a la constante de radioactividad, y t el tiempo:

Tenemos:

n = no*e-Lt

Siendo: n = 1/2 no, de donde ½ = e-Lt  o sea  t =  log 2 /L = 0.693/L.

Así para el Radio el período es aproximadamente de 1600 años.

Para el Radio podemos calcular la constante de desintegración porque se ha llegado a contar directamente el número  de partículas alfa (∝) emitidas por segundo.

En efecto, el número de átomos emitidos de Radio en un tramo es:

AAAAAA

En un segundo son emitidos por gramo 3.71*1010 partículas y luego L para el Radio:

awaw.png

Se deduce la existencia media tomando la inversa de este número y dividiéndolo por el número de segundos tomados en un año. Nos da el período de 1600 años respectivamente.

El tiempo necesario para que una sustancia radioactiva esté en un equilibrio con el elemento que la genera depende de la velocidad de transformación de una y otra sustancia. es decir la emanación Radón se encuentra en equilibrio con el Radio. Después de dos meses cuando se hace iniciar el proceso de generación: el Radio A engend