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

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

 

     “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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Precursores de la Medicina Latinoamericana (Parte V. CARLOS FINLAY)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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Precursores de la Medicina Latinoamericana

Parte V.

El Dr. Carlos J. Finlay  y el origen de la fiebre amarilla

     La quinta entrega de este especial dedicado a los galenos precursores de la medicina latinoamérica concierne a Carlos Finlay, quien revolucionó la medicina cubana. Siete veces nominado al Nobel, injustamente sin ser favorecido, se consagra como un importante referente de la medicina centro americana, tras unos 20 años de ser ignorada su hipótesis, en la actualidad Finlay y su descubrimiento marca un antes y un después en las enfermedades transmisibles a través de intermediarios patógenos (mosquitos). El Dr. Plutarco Naranjo, ilustre médico ecuatoriano recoge en sus publicaciones a Carlos Juan Finlay como un médico eficiente y entregado a la búsqueda de soluciones a las diversas enfermedades que aquejaban a los cubanos del siglo XIX, entendiéndolo como un precursor de la ciencia galena, este artículo le rinde homenaje. Bienvenidos.

En la provincia más oriental de la bella Cuba, la pequeña ciudad de Camagüey se consagra como la cuna de Carlos Juan Finlay y Barrés, un 3 de diciembre de 1833, fecha que, en su honor, se ha instaurado como el Día de la Medicina Latinoamericana, curiosamente y con justicia, la principal vía que atraviesa la ciudad de Camagüey lleva también su nombre. Su padre de origen escocés según (Naranjo, 1978) puede contradecirse con otros autores que afirman que era inglés y médico de oficio que había luchado junto con el libertador Simón Bolívar junto con su madre francesa y española a la vez, habían migrado desde Europa hasta Cuba, donde Finlay en la ciudad de La Habana transcurriera su infancia. Su segunda enseñanza, es decir, su adolescencia y juventud la realizó en Francia, inspirado en su padre y tío (quienes acompañaran a Bolívar en sus cruzadas libertarias), decide estudiar medicina en la Jefferson Medical College de Filadelfia en Estados Unidos, graduándose con honores en 1855, en medicina general y además oftalmología, su título a su vez fue convalidado en la Universidad de La Habana años más tarde.

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Se dice de Finlay, era un joven muy inquieto y aventurero, tentando suerte en diversas ciudades de Cuba e incluso viajando a Lima, sin embargo, en 1860 en la ciudad de París, decidió perfeccionar varios de sus conocimientos en distintos centros médicos. En 1865, de regreso en Cuba contrae matrimonio con Adela Shine, hecho que hace residir definitivamente en Cuba al aún joven médico.

Sobre sus diversas investigaciones se puede iniciar mencionando que en 1857 comienza sus estudios experimentales entorno a la fiebre amarilla, dicha endemia que desde 1762 parecía fustigar a toda Cuba era conocida también como vomito negro y atrajo de modo especial la atención de Finlay. El momento histórico era crucial, importantes hombres de ciencia como Luis Pasteur o Koch estaban y mantenían a la vanguardia los estudios y descubrimientos bacteriológicos que fueron determinantes para el entendimiento acerca del mecanismo de contagio de la enfermedad ya que no se había hallado bacteria alguna, en la actualidad se ha demostrado que el origen de la fiebre amarilla es de carácter virulento y sus orígenes de remontan desde África Occidental y fue transmitida en América entre los siglos XVI a XX, posiblemente a través de los marineros o esclavos que viajaban en las mercancías hacia el nuevo continente.

Sobre la obra de Pasteur podría interesarte el siguiente artículo: Luis Pasteur, un golpe de gracia contra la “generación espontánea”.

Los primeros pasos en torno a la investigación de la causa de la fiebre amarilla se dan cuando Finlay ingresa como miembro de la Academia de Ciencias de La Habana en 1872, donde se perfila como un muy agudo observador e investigador de carácter sistemático, publicando un articulo donde relaciona la alcalinidad del aire de Cuba en el cual postula a dicha alcalinidad como causa de la enfermedad en cuestión, sin embargo, siete años más tarde, una importante Comisión Científica Norteamericana llega a la isla a investigar la enfermedad, donde como era de esperarse, Finlay formo parte de la comisión llegando a descartar su postulado y llevándolo a un análisis más profundo que dependía de diversos factores, Finlay terminan fijándose en los insectos lanzando la atrevida teoría de que el Culex, como se conocía entonces al mosquito Aedes aegypti, era el portador de vector infeccioso capaz de transmitir la enfermedad.

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Aedes aegypti

Su hipótesis de partida, sobre los factores climáticos, fue descartada no siendo así el fin de sus investigaciones. En 1885, aprovechando en intervención como delegado de la Conferencia Sanitaria Internacional en Washington, plateó la teoría de la existencia de un vector de propagación a manera de intermediario que era preciso descubrir para frenar el avance de la fiebre amarilla, en aquella intervención no mencionó al mosquito, sin embargo, Finlay ya había empezado ensayos experimentales acerca del tema, no obstante, su teoría fue ignorada ante la presencia de muy afamados y respetados sanitaristas presentes en dicha conferencia (Naranjo, 1978).

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Pese a pasar inadvertido, en agosto de ese mismo año presenta en la Academia de Ciencias de La Habana su trabajo más importante y a la vez recurriendo a la prudencia mediante un título muy reticente, Finlay publicó: “El mosquito, hipotéticamente considerado como agente de transmisión de la fiebre amarilla”. En su momento, esta publicación parecía no ser tan significativa; siguieron los años, Finlay por su parte seguía en la tarea de demostrar su hipótesis, improvisó un laboratorio, desarrolló un criadero de mosquitos e hizo que picaran a enfermos de fiebre amarilla, basándose en que la inoculación controlada podría causar inmunidad en los pacientes, realizo sus primeros ensayos clínicos en algunos sacerdotes Jesuitas que se aprestaron a ser picados por los insectos, Finlay descubrió que, el vector (mosquitos) era capaz de chupar la sangre del enfermo contaminado, incubar al microorganismo y luego incubarlo en un individuo sano, este descubrimiento fue revolucionario para toda la ciencia médica de la época.

Finlay siempre llevo a cabo todas sus experimentaciones con el más alto control por tratarse de un vector de contagio no confirmado, toda documentación, ensayos y observaciones eran también compartidas en altos centros científicos en Europa y Estados Unidos. Afortunadamente Finlay vivió lo suficiente para que sus afanes no queden olvidados, a los 65 años, en medio de la primera invasión norteamericana a Cuba, Finlay fue testigo del holocausto de las vidas de los soldados que perecían por causa de la fiebre amarilla; Estados Unidos vuelve a enviar una comisión que fue precedida por el Dr. Walter Reed, cuya finalidad era determinar de una vez por todas el origen del mal, Reed inició sus investigaciones siguiendo, de comienzo sus propias ideas y posteriormente fracasando en sus intentos; dicho fracaso hace que la comisión de por fin oído a la teoría de Finlay quien repitió su experimentación con la comisión entregándole a Reed los mosquitos infectados comprobando con plenitud la teoría del cubano.

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En la actualidad según (Organización Mundial de la Salud, 2018), la fiebre amarilla se define como una enfermedad vírica aguda hemorrágica, transmitida por mosquitos infectados. El término “amarilla” alude a la ictericia que presentan algunos pacientes. Por definición:

El virus de la fiebre amarilla es un arbovirus del género Flavivirus transmitido por mosquitos de los géneros Aedes y Haemogogus. Las diferentes especies de mosquitos viven en distintos hábitats. Algunos se crían cerca de las viviendas (domésticos), otros en el bosque (salvajes), y algunos en ambos hábitats (semidomésticos). (Organización Mundial de la Salud, 2018)

Con ello fue dispuesto el saneamiento de Cuba, países como Panamá lo imitaron principalmente por la incidencia del canal que conecta ambos océanos y cuyas embarcaciones eran puntos susceptibles para que sus tripulantes adquieran la enfermedad, el resto de los países tropicales del Mar Caribe replicaron el saneamiento con campañas que buscaban desesperadamente detener el avance de la endemia. Los honores para Finlay no se hicieron esperar, aunque tardíos sirvieron para reconocer la noble intención de salvar vidas y darle la satisfacción de haber contribuido con sus investigaciones al cumplimiento de ese fin.

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Exterminación de mosquitos en la zona del Canal de Panamá. (1914)

La OMS no tardó en sonar la alerta y recomendar a todos los países de riesgo dispongan al menos de un laboratorio nacional que se pueda encargar de los análisis básicos de sangre para detectar la fiebre amarilla, la detección rápida de la fiebre amarilla y la respuesta inmediata con campañas de vacunación de emergencia son esenciales para controlar los brotes. Los estudios del Dr. Carlos Juan Finlay permitieron también identificar que el virus es endémico de las zonas tropicales de África, América Central y América del Sur. La vacuna que se desarrollo posteriormente es eficaz, segura y asequible, se necesita de una sola dosis para que el paciente sea inmunizado y protegido de por vida sin necesidad de dosis de refuerzo.

Los estudios de Finlay sin embargo no solo se centraron en la fiebre amarilla, según el repositorio de la Universidad de La Habana, Finlay elaboro diversos trabajos de investigación como lo son:

  • Memoria sobre la Etiología de la Fiebre Amarilla.
  • Sobre el tratamiento quirúrgico del cáncer.
  • La extracción de cataratas.
  • Referencias a la lepra.
  • Investigaciones sobre el cólera.
  • Inoculación por el mosquito de la fiebre amarilla.
  • Estudio de la transmisión de la fiebre amarilla por un agente intermediario.
  • El cólera y su tratamiento.

Todas estas investigaciones significaron para Finlay la nominación de 7 ocasiones para el premio Nobel, injustamente en ninguna de ellas fue galardonado. Descubrió además que la enfermedad de tétanos en los recién nacidos se debía a la contaminación del hilo de sutura del cordón umbilical y gracias a tal descubrimiento se han salvado otras innumerables vidas de neonatos en todo el mundo. Finalmente, Finlay deja este mundo un 20 de agosto de 1915 llevándose consigo la satisfacción del deber cumplido.

Referencias

Naranjo, P. (1978). Precursores de la Medicina Latinoamericana. Academia de Medicina del Ecuador. Quito-Ecuador: Editorial Universitaria.

Organización Mundial de la Salud. (1 de mayo de 2018). Organización Mundial de la Salud. Obtenido de Fiebre Amarilla: https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/yellow-fever

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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

antipain
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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“Las cinco primeras de la ciencia y el Nobel” EDITORIAL ESPECIAL MARZO 2019

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     Corría el 25 de marzo de 1911, había pasado prácticamente una semana desde el 19 de marzo del mismo año, cuando se llevó a cabo la primera conmemoración del “Día internacional de la mujer” en Alemania, Austria, Dinamarca y Suiza; 123 jóvenes trabajadoras junto con otros 23 varones, todos empleados de la camisería neoyorquina Triangle Shirtwaist; la mayoría migrantes guiadas por las promesas de libertad y justicia sin embargo, fueron víctimas de uno de los crímenes de género más vergonzosos de la historia de la humanidad, muriendo en medio de un incendio en la fábrica sin mínima posibilidad de escape, puesto que habían sido encerradas por su patrón.

Durante la primera Guerra Mundial la lucha por la igualdad de género continuó, así como la reivindicación de la mujer en la sociedad que se libró en múltiples escenarios llevando consigo la voz de cientos de miles de mujeres que empezaron a luchar mucho antes del fatídico incendio de New York, como lo fue la denominada “Huelga de las Camiseras” en 1909, donde se levantaron en contra de la explotación laboral, cerca de 20000 mujeres trabajadoras textileras dirigidas por la valiente Clara Zetkin (sindicalista).  Finalmente, tras años de lucha la actriz polaca Beata Pozniak, reivindica en el Congreso de Estados Unidos el reconocimiento del Día Internacional de la Mujer en USA, el 8 de marzo de 1994, para finalmente en 2011, conmemorar el centenario de lucha del Día Internacional de la Mujer, operando desde entonces “ONU Mujeres” a favor de la equidad de género en todo el mundo, sin embargo, la movilización de mujeres no se ha detenido y tras  ocho años desde el centenario, el escenario no parece haber cambiado mucho, lastimosamente el rol de la mujer se ve atentado, los índices de femicidio en América Latina y el mundo parecen ir en aumento y en pleno siglo XXI hablar de violación y esclavismo no parece ser tema del pasado.

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El pasado 8 de marzo del 2019, se conmemoró un año más de lucha, un año más que no tiene, lastimosamente, sabor a fiesta, sino más bien un silencio luctuoso por las voces de tantas mujeres que día a día mueren y son víctimas de una sociedad injusta y fría. Hoy el escenario de lucha nace en nuestros hogares y la llave maestra para encontrar la verdadera igualdad, es la educación, por esta razón Mi Septiembre Rojo, se une la conmemoración y rinde su homenaje mediante este editorial del mes de marzo a las mujeres, que desde las aulas, los laboratorios y la ciencia reivindican con su esfuerzo la verdadera posición y rol de la mujer en la sociedad. Pensando en ello qué mejor sino rendir homenaje a las cinco primeras mujeres que transformaron la ciencia y se han alzado con el Nobel en sus manos, ratificando que la mujer es y será siempre capaz de alcanzar sus aspiraciones.

Bienvenidos

 

UNO

Marie Skłodowska, el primer nobel por la igualdad de género

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Corría el año de 1910 y la física para entonces se constituía como privilegio de varones, ese año se veía nacer uno de los tratados científicos más importantes y respetados de la ciencia, el tratado sobre la  radiactividad, es el fruto de las investigaciones realizadas junto con su esposo Pierre Curie y Henri Becquerel, quienes en 1903 ganan el Nobel de Física en reconocimiento a los extraordinarios servicios que han prestado con sus investigaciones conjuntas sobre los fenómenos de la radiación, siendo así que Marie Curie se convierte en la primera mujer galardonada con el Nobel [1]. Al ser la pionera del estudio de la radiactividad, lo que fue determinante en el estudio de la estructura atómica de la materia; años más tarde en 1911, se convierte en la ganadora del Premio Nobel a la Química por el descubrimiento del Radio y el Polonio en 1898, llegando a la conclusión de que la radioactividad reside en los átomos de cada elemento, convirtiéndose de esta manera en la Primera mujer en ganar un premio Nobel en la Química, la primera y única mujer en ganar dos premios Nobel en la historia de la humanidad en dos ciencias diferentes (Física y Química) (hasta el momento sería la única persona en conseguirlo) y a la vez se convierte en la primera y cuarta mujer galardonada con este reconocimiento, todo un orgullo para Francia y Polonia, puesto que poseía ambas nacionalidades.

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DOS

El legado de los esposos Curie: Irène Joliot-Curie

El octavo Nobel entregado a una dama fue nada más y nada menos que para el legado de los esposos Curie, su hija Irène Joliot-Curie, igual que su madre, Irène se convierte en la segunda mujer en ganar un Nobel para la ciencia, desde su madre se habían otorgado tres galardones a mujeres relacionadas con la Literatura y la Paz, sin embargo, Irène como su madre rompe el molde, dándole a Francia su siguiente Nobel a la Química en 1935, de la mano de su esposo Frédéric Joliot. Ambos habían continuado los estudios de Marie y Pierre Curie, en la Universidad de París, logrando ser los primeros en sintetizar nuevos elementos radiactivos (Radiactividad Artificial) [2]. Mérito que se logró en medio de la primera Guerra Mundial, la trascendencia de su trabajo fue que se permitiera con sus investigaciones la instalación de unidades de rayos X en los distintos hospitales militares. Tras la muerte de su madre y después de huir a Suiza en la Segunda Guerra Mundial, retorna a París a dirigir el Instituto de Radio como sucesora de su madre, así como la Comisión de Energía Atómica Francesa. Finalmente, Irène como Marie, muere por leucemia ocasionada por una prolongada exposición a la radiación de los elementos que estudiaban.

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Irene Joliot-Curie charlando con Albert Einstein 

TRES

Gerty Theresa Cori y el misterio del glucógeno

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Tuvieron que pasar 12 años para que una científica vuelva a ganar un Nobel, esta vez en la categoría de Fisiología o Medicina. La checo-norteamericana Gerty Theresa Cori en 1947 se convierte en la duodécima (12º) mujer en merecer un Nobel y la tercera en un ámbito científico; Cori fue maestra en la Washington University School of Medicine, junto con su esposo Carl Cori, sus estudios inician cuando descubren un importante éster que se constituye como el primer paso en la transformación del glucógeno en glucosa [3].

Su descubrimiento los llevaría a formular un verdadero ciclo al que denominaría el ciclo de Cori en el cual el glucógeno hepático es transformado en glucosa sanguínea y finalmente pasaría a constituir glucosa muscular. Los esposos Cori compartieron el Nobel con su colega argentino, el Dr. Bernardo Houssay. Gerty se convierte de esta manera en la PRIMERA norteamericana en alcanzar el Nobel.

CUATRO

Maria Goeppert-Mayer, la Madre de San Diego que ganó el premio Nobel

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Goeppert sin duda es una de las mentes femeninas más brillantes de la historia, se constituye como la segunda mujer en ganar un premio Nobel a la Física, después de Curie. Maria Goeppert alcanza su galardón desde la física teórica en 1963 cuando propone el Modelo de capas nucleares. La historia de Goeppert-Mayer nació en las aulas, puesto que por sí misma, es la séptima generación consecutiva de profesores docentes universitarios de su familia de orígen aleman, su vida siempre giró entorno a la ciencia, su padre Friedrich Goeppert fue un brillante profesor de pediatría en la Universidad de Gotinga, misma a la que años más tarde, en 1924, ingresara con la intención de convertirse en matemática [4].

Los apasionantes escritos y publicaciones que se hacían en la época entorno a la física cuántica, que apenas nacía, fueron suficientes para enamorarla de este campo de la ciencia, obteniendo así en 1930 su doctorado en física teórica, posteriormente se trasladarían con Joseph Edward Mayer, su esposo, hasta Baltimore – Estados Unidos. Es importante mencionar que sentía profunda deuda con Max Born quien le había ayudado con su orientación científica y que años más tarde también seria premio Nobel. Karl F. Herzfeld se interesó por su trabajo, y bajo su influencia y la de su esposo, Joseph Edward Mayer, se convirtió lentamente en una física química. Escribió varios artículos con Herzfeld y con su esposo, y comenzó a trabajar en el color de las moléculas orgánicas. Lastimosamente por ser mujer la consideraron molesta en múltiples centros de investigación, sin embargo, en 1946 en Chicago fue profesora en el Departamento de Física y en el Instituto de Estudios Nucleares donde no fue sino aceptada de brazos abiertos y no tardó en encontrar su camino allí, donde conoció al mismísimo Enrico Fermi y Edward Teller con quieres discutió mucho acerca de la física nuclear; en 1948 trabaja entorno a los números mágicos.

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Maria Goeppert-Mayer Nuclear Physicist

En su tesis doctoral calculó la probabilidad de que un átomo sea capaz de absorber dos fotones simultáneamente y excitar al átomo tal como lo haría un solo fotón con energía igual a la suma de energía de ambos fotones. Su teoría fue confirmada experimentalmente en la década de 1960 con el advenimiento del láser. De acuerdo con la física moderna, un átomo consiste en un núcleo formado por nucleones, protones y neutrones, rodeado de electrones distribuidos dentro de capas con un número fijo de electrones. Se hizo evidente que los núcleos atómicos en los que el número de nucleones correspondía a las capas de electrones completos son especialmente estables. En 1949, Maria Goeppert Mayer y Hans Jensen desarrollaron un modelo en el que los nucleones se distribuían en depósitos con diferentes niveles de energía. El modelo reflejaba observaciones de direcciones en las que los nucleones giraban alrededor de sus propios ejes y alrededor del centro del núcleo [4].

Cuando la Real Academia de las Ciencias de Suecia anunció que había ganado el premio Nobel, un periódico local de San Diego encabezó la noticia con la frase «Madre de San Diego gana el premio Nobel»

Desde 1960, Goeppert-Mayer fue nombrada para un puesto como profesora (a tiempo completo) de Física en la Universidad de California en San Diego y se trasladaron a vivir a la vecina localidad de La Jolla. A pesar de que sufrió un derrame cerebral poco después de llegar allí, continuó enseñando e investigando durante varios años.

En su discurso de aceptación Goeppert-Mayer dijo: «Ganar el premio ha sido la mitad de apasionante que hacer el trabajo».

 

CINCO

Dorothy Crowfoot Hodgkin, la transformadora de la química orgánica

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Ciudad del El Cairo-Egipto cuna de la gran Dorothy Crowfoot, nacida un 12 de mayo de 1910 en una colonia inglesa. Sus primeros años los vivió en Inglaterra junto con sus hermanas bajo los cuidados de su nodriza. Años más tarde se traslado a Cambridge donde trabajo con J. D. Bernal. Posterior a eso se traslada de regreso a Oxford donde ocupó una plaza de investigación y donde contrae nupcias con el Historiador Thomas Hodgkin. En 1947 es nombrada miembro de la Royal Society de Londres.

Su principal aporte científico es el desarrollo de la técnica de difracción de rayos x para la búsqueda de la estructura exacta de las moléculas, especialmente orgánicas. Escribió sobre los esteroles, vitaminas y antibióticos, en 1932. Determinó, en 1945 y 1954 respectivamente, la estructura del antibiótico penicilina y de la vitamina B12, que posee más de noventa átomos distribuidos en una estructura compleja. En 1969 descubre la estructura cristalina de la insulina, sustancia fundamental en la síntesis del fármaco que combate la diabetes mellitus, también descubre las estructuras de la lactoglobulina, ferritina y el virus del mosaico del tabaco; constituyéndose de esta manera como la pionera en la técnica de difracción de rayos x para la determinación de estructuras químicas de interés bioquímico encaminando los estudios en farmacología de la época. Finalmente, en 1964 fue galardonada con el Premio Nobel de Química por la determinación de la estructura de muchas sustancias biológicas mediante los rayos X. El trabajo de Hodgkin se consideró tan importante que se convirtió en la primera mujer, desde Florence Nightingale, a la que la Reina le concedió la Orden del Mérito.

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Incluyendo la edición 2017 y 2018 el premio Nobel ha sido entregado 844 veces a hombres, 24 veces a diversas organizaciones y tan solo 52 veces a mujeres, de ellas solo 20 han sido en torno a la ciencia siendo la primera Marie Curie, 17 mujeres han ganado un premio Nobel a la Paz y otras 14 a la literatura, como es evidente, la mujer ha jugado un papel fundamental en la ciencia en medio de tanta desigualdad, en el año 2009 fue el año en que más mujeres se alzaron con el Nobel con un total de cinco, y es por este número que el presente editorial tuvo por finalidad resaltar a las 5 pioneras en ganar este importante galardón en torno a la ciencia. Nikola Tesla entorno al rol de la mujer menciono: “no es con la imitación física superficial de los hombres como las mujeres afirmarán su igualdad, primero, y su superioridad después, sino mediante el despertar del intelecto de la mujer”. Por esta razón y esperando este artículo sirva para inspirar especialmente a niñas y jóvenes en la ciencia Mi Septiembre Rojo, la saluda y las invita a apoderarse de la verdadera lucha por la igualdad de género y oportunidades para todos y todas, la educación sea la herramienta y camino que nos conduzca a la verdadera libertad y es desde el seno materno o desde la esencia de la mujer; el trascender de los conocimientos de cada generación junto con el verdadero desarrollo humano, científico y social esta también en sus manos. Esperando que este editorial haya sido de su total agrado nos despedimos con esta bella frase: “La ciencia es bella y es por esa belleza que debemos trabajar en ella, y quizás, algún día, un descubrimiento científico como el Radio puede llegar a beneficiar a toda la humanidad” Madame Curie.

Referencias

[1]

CSIC, «Marie Salomea Skłodowska Curie,» Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (ESPAÑA), 2010. [En línea]. Available: http://www.kids.csic.es/cientificos/curie.html. [Último acceso: 7 Marzo 2019].
[2] Clickímica, «Irene Joliot-Curie,» Clickímica, 2010. [En línea]. Available: https://clickmica.fundaciondescubre.es/conoce/nombres-propios/irene-joliot-curie/. [Último acceso: 2019].
[3] © Biografías y Vidas, «Gerty Theresa Cori,» © Biografías y Vidas, 2004. [En línea]. Available: https://www.biografiasyvidas.com/biografia/c/cori_gerty.htm. [Último acceso: 2019].
[4]

The Nobel Lectures, «THE NOBEL PRIZE,» Elsevier Publishing Company-Maria Goeppert Mayer, 1963-1972. [En línea]. Available: https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1963/mayer/biographical/. [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 articulo 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 seudocientíficas 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 o 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 origina vida en esas condiciones; superadas las objeciones y sin prestar mucha atención a sus detractores, Pasteur se aventuro 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 coloco las soluciones nutritivas en su interior, allí las llevo 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 equivoca 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 dedico 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 realizo 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. Termino 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, determino 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 mas 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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Materiales de Laboratorio (PARTE VIII)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

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

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En esta octava entrega de “Materiales y aparatos de Laboratorio” tengo el agrado de traer cinco nuevos instrumentos de gran utilidad para el análisis químico, a su vez si necesitas mayor información sobre éstos y otros materiales puedes ingresar a nuestra categoría sobre esta temática dándole click en: Categoría: MATERIALES Y APARATOS DE LABORATORIO.

BIENVENIDOS

Desecador Sheibler, frascos de Woolf, cuba hidroneumática, cubas de vidrio y campanas de cristal

 

1) DESECADOR DE SHEIBLER

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El desecador Sheibler de cámara confinada según lo menciona (Carrillo A. 1990), es un recipiente de vidrio de forma especial, éste posee una tapa de carácter hermético y que dependiendo del fabricante puede o no tener esmerilado para un cierre hermético mediante el uso de vaselina. Este instrumento tiene por finalidad desecar (Dejar seca una muestra, eliminando la humedad que contiene.) una  muestra o sustancia sólida e incluso líquida; posee en su interior un disco de porcelana perforado en circunferencias más pequeñas capaces de alojar cápsulas de porcelana o crisoles que contengan principalmente sustancias ávidas de humedad (hidrofílicas) como la cal viva, el cloruro de calcio, el ácido sulfúrico concentrado, silicagel, entre otros.

Si se coloca en el desecador un sólido húmedo y éste emite vapores que tienden a saturar el ambiente se puede apreciar como el deshidratante se apodera de ellos, volviendo a la atmósfera del interior nítida y seca; finalmente el sólido acabará por secarse por efecto del deshidratante.

2) FRASCOS DE WOOLF

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Dentro del extenso mundo de las soluciones químicas, existen aquellas que se preparan mediante la disolución de gas en líquido, para lo cual es necesario hacer burbujear el gas en el líquido (solvente). Una forma sencilla de conseguir estas soluciones, en química analítica, es mediante el uso de frascos de Woolf, estos recipientes de vidrio poseen dos o tres cuellos de vidrio de corta longitud y en ocasiones son de carácter esmerilado para unirse a otros instrumentos o para la colocación respectiva de sus tapas o corchos. Son de amplia utilidad y una alternativa de eso es para procedimientos que implican el lavado de gases, captura de gases en una determinada reacción química. En diferentes catálogos o artículos se puede identificar a este instrumento como frasco de Woulff.

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Montaje realizado para la captura de gases emanados por reacción entre un solido y un líquido que desciende hasta el matraz Erlenmeyer a través de un tubo de seguridad y finalmente el gas es conducido hasta el frasco de  Woolf, que desplaza el agua en su interior hacia el vaso de precipitados.

3) CUBA HIDRONEUMÁTICA

Es de latón, plástico o  vidrio, su forma es prismática rectangular de medidas variables, de forma general, es suficientemente honda para permitir receptar tubos de ensayo, vasos de precipitación, probetas y matraces en todas sus presentaciones como se vio anteriormente en: Materiales de laboratorio de química (Parte I: tubos, vasos, matraces y probetas). Posee en su interior una placa perforada sujetada por ambos lados de la cuba.

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Su principal utilidad implica el capturar gases, para lo cual se llena de agua la cuba y de igual manera el recipiente que contendrá al gas, a este último se lo invierte dentro de la cuba procurando que no ingrese aire a su interior, posteriormente la boca del tubo de ensayo o matraz es colocado sobre la perforación de la placa interna de la cuba, es recomendable el uso de tubos de desprendimiento para esta finalidad, a continuación se coloca una manguera desde el matraz donde se produce la reacción química y se libera el gas de interés y finalmente se conduce hasta el interior del tubo invertido donde se hará burbujear; la presión del gas empujara el agua hacia la cuba. Finalmente cuando se captado el gas y se observa un equilibrio entre el liquido de la cuba y el recipiente se procede a tapar el recipiente y a retirar el gas capturado.

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4) CUBAS DE VIDRIO

Son de forma cilíndrica o prismática (rectangular o cúbica), son fabricadas en vidrio reforzado y grueso capaces de soportar presiones moderadas, son empleadas en electrolisis química, es decir,  procedimientos como celdas electromagnéticas, niquelado, cobreados, dorados, etc. De forma análoga con los instrumentos y aparatos nombrados anteriormente, estas también son utilizadas en procedimientos de manipulación y captura de gases.

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5) CAMPANAS DE CRISTAL

Estos recipientes de vidrio con forma acampanada, se denominan también como campanas de desecado, poseen en la parte superior un bulbo o perilla del mismo material que facilita su manejo. Otras campanas presentan una tubuladura con tapón. Son empleados en la determinación de puntos de ebullición de líquidos a presiones bajas, sirven también para establecer la presión de vapor a diferentes temperaturas (en procesos de equilibrio termodinámico), al igual que los instrumentos anteriores son empleados en la captura de gases en una superficie líquida y finalmente son puntualmente útiles en conservar sustancias fuera de ka humedad variable del aire.

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Existen varias clases de campanas: con botón, ordinario para gases, con tubuladura (con o sin esmeril), con llave esmerilada (para procedimientos al vacío) y campanas graduadas.

REFERENCIA:

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

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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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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.

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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.

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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.

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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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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

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El enigma de los murciélagos en la ciencia

Alejandro Aguirre F. [1]

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

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

Hasta principios del siglo pasado no se conocía en lo absoluto que los murciélagos pudiesen transmitir la rabia y más allá de estigmatizar a estas bellas criaturas, considero muy importante socializar y difundir sobre el impacto que pueden tener en la salud humana, de manera particular en zonas rurales de las que se conoce, son hogar de diversas especies de murciélagos. Los primeros casos de rabia transmitida por murciélagos se observaron en zonas sureñas de Brasil a la par se fueron dando a conocer múltiples casos en América Central como México; en Ecuador e incluso Estados Unidos así lo menciona Antonio Molina en su artículo: “Los enigmáticos murciélagos” publicado en la revista AMERICA CLINICA Vol. XLII Núm. 6 (Junio de 1963).

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En muchos países del mundo la incidencia de  transmisión de rabia por murciélagos es un verdadero problema de salud pública en especial, en países del continente africano, el del mar Caribe, así como diversas localidades ubicadas en las cuencas del río Amazonas, en el caso específico de México existen casos registrados en las selvas de la península de Yucatán y Chiapas. En el caso concreto del Ecuador aunque la incidencia total de los casos es un tema pendiente para las autoridades de salud, se sabe bien que en la zona litoral, principalmente en localidades ubicadas cerca de manglares como lo son las provincias de Esmeraldas (hasta la frontera con Colombia) y Manabí tienen una amplia posibilidad de registrar casos puesto que en dichos manglares e incluso residencias abandonadas habitan especies de murciélagos transmisores de la rabia.

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Sin embargo, y a juicio de Molina es imposible predecir si actualmente la transmisión de rabia llegue a representar un riesgo elevado para la sanidad pública, puesto que hasta ahora no ha sido necesario realizar campañas de exterminio de estos singulares mamíferos, pero sí debe tomarse en cuenta que la mordedura puede ser peligrosa, por lo que se recomienda que los habitantes de las comunidades en donde se han dado, avistamientos o se conozca en concreto su existencia, eviten contacto con los mismos ya que podrían poner en riesgo su salud, reiterando nuevamente que el asunto no es  malignizar o estereotipar a la imagen del murciélago, sino generar conciencia y respeto por las especies que habitan y comparten ecosistemas con nosotros, hay que recordar que los invasores de sus hábitats normalmente somos los seres humanos y que el papel de los murciélagos es fundamental en los ecosistemas, puesto que son los responsables del control de insectos así como también de otras especies de animales y plantas.

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Éstos animalitos que para muchos podrían parecer desagradables o a su vez tiernos, no dejan de ser fascinantes y enigmáticos, por siglos su imagen ha sido fuente de superstición y como es sabido, resulta imposible no relacionarlos con Drácula relato del famoso escritor irlandés Bram Stoker, novela publicada en 1897 que resultó ser un clásico de la literatura en el siglo XIX,  y que en lo que a mí respecta como escritor considero que fue un primer abordaje del papel que jugaba la mujer en la época victoriana; entorno a ese personaje (el vampiro) refiere a la tradición literaria un sin número de hechos fantásticos; en el pasado (nos referimos en especial a la Edad Media) se les atribuía poderes sobrenaturales y por esa razón, en más de una ocasión, y de forma irracional, las comunidades se han dedicado a su caza de forma ilegal reduciendo enormemente las poblaciones de murciélagos en estado libre, curiosamente las enfermedades transmitidas por mosquitos y otros insectos aumentaban en zonas en las que se practicaba la caza de estos mamíferos alados.

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El orden de los quirópteros al que los murciélagos pertenecen comprende en sí unas 2000 especies, habitan en todo el mundo y como se mencionó anteriormente pueden resultar muy útiles por consumir cantidades enormes de insectos, el único murciélago digno de ser llamado vampiro, por alimentarse de sangre es el americano V. Désmodo (Desmodus rotundus) o vampiro propiamente dicho, especie que inspirara los relatos del Conde Drácula. En los últimos años el murciélago ha sido foco de atención en otro sentido, y ese sentido es la robótica, actualmente diversos desarrolladores tratan de imitar en lo posible la sincronía de vuelo del murciélago y no solo el vuelo sino también su localización por radar, los murciélagos en su mayoría son seres nocturnos, que al tener una visión limitada ,la naturaleza los ha provisto de un sentido de ubicación por efecto magnético y ultrasonido, al ser capaces de decodificar dichas señales magnéticas producidas por la tierra y el sonido extra agudo que son capaces de captar con sus desarrollados oídos, los convierten en grandes cazadores de la noche.

La biotecnología ve en la imitación de estas virtudes una gran puerta de oportunidades para el servicio del hombre, dando una luz de esperanza en el desarrollo de equipos capaces de ayudar a personas no videntes e incluso con deficiencia de audición. Es evidente por tanto que tienen propiedades especiales con respecto a conducta, anatomía y fisiología al ser capaces de volar en plena oscuridad, evitando obstáculos en su recorrido, sin tropezar entre ellos, es una habilidad que los murciélagos no pierden aun cuando estén cegados, factor que no solo inspira a la literatura sino que da pautas para el desarrollo tecnológico que tiende a imitar a la sabia naturaleza.

A continuación un interesante clip que muestra un  robot que imita las habilidades de vuelo del murciélago,  Festo – BionicFlyingFox (English/Deutsch).

En 1920 el fisiólogo inglés Hartridge propuso por primera vez que los murciélagos capturaban a sus presas por medio del sonido, su hipótesis menciona que os murciélagos emiten frecuencias de onda de sonido muy alta, las cuales le capacitan volar con entera seguridad puesto que los ecos que retumban en las superficies le permiten trazar un verdadero mapa mental de los obstáculos presentados al frente cual si se tratase de un proyectil teledirigido.

Esquema de la ecolocalización.
Emisión de ultrasonidos (en rojo) que alcanzan el objeto (en azul) y son reflejados en forma de eco (en verde), volviendo al murciélago, que calcula la distancia (r) en base al tiempo transcurrido entre la emisión y la recepción. La dirección la deducen por la diferencia entre la llegada del eco al oído derecho y al izquierdo.

La frecuencia de los sonidos es de unas 50.000 vibraciones por cada segundo transcurrido, esto se contrasta según menciona Molina, con las 20.000 directamente perceptibles por el ser humano.

El murciélago gigante Vampyrum spectrum abunda en América Central y con alas extendidas  puede llegar a medir 75 cm de longitud; mediante experimentación se ha determinado que puede alcanzar asombrosas velocidades a través de una extensa hilera de alambres verticales y perseguir con exactitud a sus víctimas en completa oscuridad, a su vez al tener los oídos obstruidos el animal queda desorientado incluso  plena luz, así lo afirma Antonio Molina, 1963.

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Conforme los murciélagos se acercan a los obstáculos emiten sonidos ultrasónicos en rápida sucesión de unos 30 gritos por segundo. Los sonidos orientadores se producen en su laringe, que según ha determinado la anatomía animal posee más desarrollados sus músculos intrínsecos especialmente los cricotiroideos; con el mismo fin de percibir las señales de alta frecuencia, la naturaleza les ha provisto de un aparato de audición especial.

Para finalizar citaré un comentario acerca de la materia:

“Si los biólogos habrían comprendido una década antes los métodos por los cuales los murciélagos se orientan, ¿no se habría dado más pronto la invención del radar? y ¿no podríamos estar en condiciones de confeccionar los métodos acústicos de auto-orientación para ciegos?” Griffin.(Scientific American).

Comprender la naturaleza nos llevará sin duda a satisfacer y complacer todas las necesidades existentes entorno a la salud, la ciencia y la tecnología; comprenderla es sin duda una tarea muy complicada, más cuando por azar del destino una pequeña rendija entreabierta nos permite conocer tan solo un poco de la misma, estoy seguro de que ese pequeño haz  generará bienestar por generaciones; sin embargo y si continuamos atentando contra ella, es cuestión de tiempo para cuando la naturaleza nos considere innecesarios, por ello mis estimados lectores comprometámonos día a día a cuidar este nuestro único hogar y a todo cuanto habita en él.

REFERENCIAS

Antonio Molina. (Junio de 1963) “LOS ENIGMÁTICOS MURCIÉLAGOS”. América Clínica. Vol XLII. Núm. 6. pp. 302-304.

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Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros en la industria alimenticia

Autores:

Espinoza B. Lesly M. (1)

Jaramillo C. Ana L. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los éteres, epóxidos y sulfuros son tres grandes grupos de compuestos que pueden estudiarse como si se tratara de una  sola familia por sus características físicas  y químicas en común. La característica más notable entre ellos es que sus grupos sustituyentes (R o Ar), se encuentran unidos por un heteroátomo; que en el caso de los éteres y epóxidos se trata del oxígeno, estos últimos los epóxidos, son éteres cíclicos diferenciándose así de los éteres comunes que se presentan como moléculas abiertas, por otro lado los sulfuros del tipo tioéteres presentan como heteroátomo al azufre que une los sustituyentes (R o Ar) entre sí; los sustituyentes R representan radicales alquilo mientras que los Ar representan radicales aromático o arilo (Carey F. , 1997). El presente trabajo de investigación pretende recopilar los usos y aplicaciones de éteres, epóxidos y sulfuros, entorno a la industria alimenticia y agroindustrial con la finalidad de fortalecer el estudio de los éteres, epóxidos y sulfuros temas comprendidos dentro de la primera unidad de la cátedra de Química Orgánica II de la carrera de Química de Alimentos.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Aplicaciones de los éteres

     Los éteres no forman puentes de hidrógeno por lo tanto sus puntos de ebullición son bajos así lo manifiesta  (Armendaris, 2009), ésta característica permite que los éteres sean utilizados como disolventes de grasas y aceites; adicionalmente los éteres poseen una muy baja reactividad y uno de los usos más populares que se dio a uno de sus representantes más comunes, el éter dietílico , fue dentro de la medicina como anestésico sin embargo en la actualidad se ha determinado que la exposición prolongada puede ser tóxica para el ser humano conllevando a una toxicomanía denominada eteromanía (adicción al consumo de éter). A continuación, presentamos algunas investigaciones recientes para el potencial uso de los éteres en el campo alimenticio.

 

Diseño de emulsiones con éteres de celulosa para reemplazar la grasa en alimentos: estabilidad, estructura y digestión in vitro.

 

     En marzo del 2017 la tesista Berta Pons Vidal para la obtención de su título de Ciencia y tecnología de alimentos de la Universidad Politécnica de Valencia propone como opción para reducir la ingesta calórica que en consecuencia se relaciona directamente con el sobrepeso la reformulación de alimentos en base al diseño de emulsiones capaces de reemplazar la grasa convencional de alimentos de baja digestibilidad lipídica reduciendo así la cantidad de grasas absorbibles por organismo como por ejemplo cremas y mantecas de relleno de galletas entre otros.

Las pruebas desarrollaron emulsiones aceite/agua (O/W) utilizando como emulsionantes  los éteres de celulosa, metilcelulosa e hidroxipropil celulosa, la tesis manifiesta que se analizaron factores como la estabilidad, estructura y digestibilidad in vitro de las soluciones dando como resultado una baja digestibilidad lipídica de las emulsiones diseñadas aperturando la posibilidad de sustituir de esta manera parte de las grasas presentes en diversos alimentos manufacturados así lo menciona (Pons Vidal, 2017 ), para soportar esta información presentamos la reacción de esterificación para la formación de éteres de celulosa véase la ilustración 1.

Ilustración 1 Esterificación de la celulosa en éteres de celulosa, Tomado de: http://www.quimicoshalter.com/eteres-de-celulosa

 

Un estudio experimental de ácidos grasos poliinsaturados, provenientes de R. fruticosus, por éter etílico

 

     Por las mismas propiedades nombradas anteriormente los éteres actúan y son ampliamente utilizados como disolventes para la extracción de aceites, sea por sus puntos de ebullición bajos o por su capacidad baja reactividad; cualquiera sea la razón los éteres se relacionan con la industria alimenticia como medios ideales para la extracción de aceites alimenticios.

(Ortiz, García, & Chávez, 2018) mencionan al estado de Michoacán- México como potencial productor de zarzamora (mora), la producción de este fruto de forma normal no es tan eficiente debido a que es un fruto muy delicado por ende en el proceso de aseguramiento de la calidad se descartan muchos frutos que no cumplen las especificaciones causando pérdidas económicas al sector agroindustrial y de igual forma un desperdicio de alimento. Estos jóvenes proponen recuperar aceites esenciales de la zarzamora mediante extracción de estos por arrastre de vapor usando solventes conocidos como éter etílico y pentano.

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Ilustración 2 Zarzamoras (moras) (Rubus fruticosus). Fuente: http://mamiverse.com/es/10-recetas-con-zarzamora-2-63942/

La propuesta pretende aprovechar los residuos de la fruta sometiéndolas a un proceso previo de secado, esta propuesta pretende reducir perdidas económicas en los aspectos de producción de la semilla ya que de esta forma se busca aprovechar la totalidad del fruto incluido aquel que se encuentre en malas condiciones para ser vendido fresco del cual se pretende recuperar aceites esenciales que pueden ser utilizados no solo en el campo alimenticio si no también en la cosmética.

Las semillas se sometieron a extracción lipídica mediante Soxhlet recuperando de esta manera el aceite, se determinó por tanto que la zarzamora es fuente de ácidos grasos presentes en sus semillas del tipo C:18 poliinsaturados como son el ácido linoleico y linolénico, sin embargo considerando la cantidad de agua que presenta el fruto el rendimiento de extracción con éter etílico fue del 15.18% y con pentano del 12.40%; el estudio propone mayor investigación para la determinación de mejores solventes o métodos como el microonda, sin embargo de manera general es una propuesta que busca frenar el desperdicio de recursos en producción que puede acogerse en Ecuador puesto que también es ampliamente un gran productor de moras principalmente en la provincia de Tungurahua que en la actualidad presenta aproximadamente 840 Ha del cultivo, le siguen Cotopaxi con 430 Ha, Pichincha 220 Ha y Azuay con 50 Ha de producción del cotizado fruto de distintas variedades según lo afirma (EL COMERCIO, 2011) de las cuales se podría recuperar los ácidos antes mencionados reduciendo así las perdidas innecesarias de materia prima.

 

Aplicación de la Monensina sódica en la industria alimenticia

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Ilustración 3 Charles Pedersen 1967.

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Ilustración 4 monensina sódica, en amarillo el ión Na+.  (Carey & Giuliano, 2006)

     La Monensina sódica está clasificada dentro del grupo de los éteres corona, aunque en su estructura tienda a parecerse más a un epóxido. Algunos autores clasifican a este compuesto como un complejo de coordinación cuando ha pasado de Monensina a Monensina sódica. En el campo de los éteres corona se clasifica como un podando así lo menciona (Grupo de polímeros (Polymer Research Group), 2011).

Su descubrimiento se remonta a 1967 de la mano del Nobel de Química, Charles Pedersen, quien entonces siendo empleado de DuPont descubre un método sencillo para sintetizar un éter corona con la esperanza de desarrollar un agente quelante de cationes divalentes como puede ser el Ca2+, sin embargo y tras la experimentación quedó sorprendido al aislar un complejo como subproducto fuertemente complejado con iones potasio (K+) en 16-corona-4.

Posteriormente y con la finalidad de no trabajar con un elemento tan reactivo en agua como los es el potasio realiza la misma experimentación para la obtención de un derivado con sodio (Na+) obteniendo así la monensina de sodio; misma que dispone sus grupos alquilo hacia el exterior de complejo y los oxígenos polares se encuentran hacia el interior en estructura se asemeja a los hidrocarburos, esta estructura le permite llevar al ion sodio a través de la membrana celular para fines médicos veterinarios en la agro industria (Carey & Giuliano, 2006). A continuación, se puede observar en la ilustración 4 la estructura molecular monensina antes y después de formar el complejo.

Mecanismo de acción de la monensina

     La monensina posee un carácter ionóforo poliéter y es producto natural de la fermentación de la bacteria Streptomyces cinnamonensis. Los ionóforos pueden alterar el potencial de membrana mediante la conducción de iones a través de una membrana lipídica en ausencia de un poro proteínico, y por lo tanto tienen propiedades citotóxicas (Pisa Agropecuaria, 2015).

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Ilustración 5 Streptomyces cinnamonensis. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Streptomyces

Es una molécula indicada para utilizarse en ganado bovino cárnico y lechero, en caprinos y aves de corral, concretamente pollo de engorda y pavos donde se ha utilizado como coccidiostato. El mecanismo de acción puede describirse en la ilustración 6.

Dicho mecanismo favorece en 2 sentidos según la fuente mencionada:

  1. Interfiriendo con procesos celulares en la respiración celular, liquidando de esa manera a microorganismos patógenos.
  2.  Fijando los mismos iones que aportan a la nutrición del animal en cuestión.

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Ilustración 6 Mecanismo de acción de la Monensina de a través de la membrana plasmática. (Pisa Agropecuaria, 2015)

De esta manera la monensina sódica es empleada como antiparasitario, antibiótico y adicionalmente como medio de fijación de iones alcalinos en la industria ganadera puesto que es un potente aliado para la modificación y manejo de la flora bacteriana rumiante y en el caso de aves de corral actúa como bactericida para el control de coccidiosis.

Ilustración 7 Uso de la monensina sódica como moléculas desarrolladas para combatir la coccidiosis en aves de corral (Pisa Agropecuaria, 2015)

Aplicaciones de los Epóxidos

 

     Los epóxidos al tener una estructura cíclica presentan en su forma cavidades que pueden ser aplicadas en la fabricación de espumas aislantes, la industria alimenticia emplea este tipo de materiales en diversas áreas que van desde el control microbiano hasta el recubrimiento del suelo como se realiza en la industria del pavimento.

 

Adhesivos y recubrimientos con resinas epóxicas

 

     Las resinas epóxicas son unidades polimerizadas de moléculas de epóxidos sintetizadas a partir de la epiclorhidrina y di o polihidroxifenoles, véase la ilustración 8; en la industria y no solo alimenticia suelen ser empleados como adhesivos y recubrimientos del tipo aislante así lo menciona (Blancas M., 2014). Según su aplicación estas sustancias pueden ser abrasivas, materiales de fricción, textil, fundición, filtros, lacas y adherentes.

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Ilustración 8 SUP. Presentación de 0.63 y 0.31 Kg de Resina epóxica comercial. INF. Reacción entre la epiclorhidrina y Bisfenol A, para la obtención de la masa epóxica bis fenólica.

Su naturaleza inerte similar a los policarbonatos lo hace un gran aliado de la industria alimenticia puesto que garantiza inocuidad, es empleada como aislante en zonas frigoríficas optimizando de esta manera las temperaturas y la compartición de calor con el medio ambiente, aunque su uso es más difundido en la industria de la construcción se emplea para el recubrimiento de pavimentos esta opción también es aprovechada en las fabricas de alimentos porque su presencia mejora los ambientes de manufacturación ya que inhibe el aparecimiento humedad desde el suelo sin embargo su principal beneficio radica en la fuerza que es capaz de soportar igual o aproximadamente de 65 N por esta razón es que se emplea en el recubrimiento de los suelos industriales debido al constante desgaste ocasionado por efecto humano y maquinaria de transporte interno.

Epóxido de etileno (ETO) como agente esterilizador en la agroindustria.

     Como se expresó anteriormente otro de los potenciales usos de los epóxidos es como bactericida por su capacidad oxidativa. El epóxido de etileno (ETO) dentro de la industria alimenticia tiene como función la esterilización puesto que tiene la capacidad de lisar casi a la mayoría de microorganismos incluyendo esporas y virus; estos esterilizantes se pueden presentar como gases comprimidos en cilindros o cámaras que mediante sofisticados sistemas de difusión son conducidos por cañerías hasta verdaderas estancias cerradas en donde se esterilizan diversos materiales empleados en el sector agroindustrial, como por ejemplo gavetas y canastillas usadas en el sector avícola para el transporte de pollos, en estas puede proliferar una gran cantidad de microorganismos por estar al contacto de sangre, heces fecales y demás restos biológicos (Puello Cabarca, 2016).

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Ilustración 9 Cámara de esterilización.

Mecanismo de acción del ETO.

     Phillips, en 1977, sugirió que la actividad microbicida de ETO se debe a la capacidad de alquilación de grupos sulfhídricos, amino, carboxílicos, fenoles e hidroxilos de las esporas o células vegetativas. La alquilación es el reemplazo de un átomo de hidrógeno por uno de un grupo alquilo. En la ilustración 10 se puede observar la alquilación de una célula viva con óxido de etileno, esta sustitución puede causar lesión y/o muerte en una bacteria o espora así lo menciona (ESTÉRICAL, SN).

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Ilustración 10 SUP. Alquilación de una célula viva mediante ETO. INF. Salmonella senftenberg

Existe evidencia experimental que indica que la reacción de ETO con ácidos nucleicos es la principal causa de su actividad bactericida y esporicida. La alquilación del trifosfato de guanosina de ADN en Salmonella senftenberg realizada por Michael y Stumbo en 1970 causó que las células perdieran el poder de reproducción (ESTÉRICAL, SN).

Estudios acerca de la resistencia de bacterias y esporas a la actividad bactericida y esporicida del óxido de etileno muestran que la espora de Bacillus subtilis var. niger presenta una resistencia más alta la exposición de ETO que las esporas de Clostridium sporogenes, Bacillus stearothermophilus o B. Pumilus.

 

Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situ mediante catálisis homogénea.

 

     En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio, pero sí a partir de él. Por ejemplo, la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido peracético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea (Boyacá, 2010).

Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano.

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Ilustración 11 Reacción de epoxidación de aceite de soya.

Heptacloro y Epóxido de heptacloro en alimentos

 

     El heptacloro es una sustancia química manufacturada usada en el pasado para matar insectos en el hogar, en edificios y en cosechas de alimentos. Desde el año 1988 no se usa para estos propósitos. No existen fuentes naturales de heptacloro o de epóxido de heptacloro. Algunas marcas registradas del heptacloro son: Heptagran®, Heptamul®, Heptagranox®, Hepatmak®, Basaklor®, Drinox®, Soleptax®, Gold Crest H-60®, Termide® y Velsicol 104®.

El epóxido de heptacloro también es un polvo blanco que no se inflama fácilmente. No es una sustancia manufacturada y, a diferencia del heptacloro, no se usó como plaguicida. Las bacterias y los animales degradan al heptacloro a epóxido de heptacloro. Este resumen describe a los dos compuestos simultáneamente ya que aproximadamente un 20% del heptacloro es transformado a epóxido de heptacloro en el ambiente y en el cuerpo en unas horas.

Usted puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en el suelo o en el aire de viviendas tratadas para controlar termitas, disuelto en agua de superficie o subterránea o en el aire cerca de sitios de desechos peligrosos. También se puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en plantas y animales cerca de sitios de desechos peligrosos. El heptacloro ya no puede ser usado para matar insectos en cosechas o en viviendas y edificios. Sin embargo, la EPA aun permite el uso del heptacloro para matar hormigas en transformadores bajo tierra, aunque no está claro si aún se usa con este propósito en Estados Unidos.

Son por tanto sustancias altamente peligrosas para el ser humano catalogados así según la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU., misma que ha identificado a industrias manufactureras florícolas, agroindustriales y agrícolas como principales sitios de exposición a los mismos. Sostiene que la exposición prolongada, inhalación y consumo en alimentos y bebidas, así como el contacto con la piel puede provocar enfermedades como cáncer, daños en el sistema nervioso factor tumorante entre otras.

De forma adicional se ha determinado que estas sustancias pueden afectar al sector ganadero por las mismas causas expuestas debido a que los animales pueden desarrollar diversas enfermedades ocasionando enormes pérdidas al sector.

Lastimosamente no hay ninguna información acerca de los niveles de heptacloro y epóxido de heptacloro que ocurren comúnmente en el aire. En un estudio, los niveles de heptacloro en el agua potable y el agua subterránea en Estados Unidos oscilaron entre 20 y 800 partes de heptacloro en un trillón de partes de agua (ppt) así lo manifiesta (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016). También se han determinado contaminaciones en lechos y riveras de ríos y arroyos de uso agrario y de consumo humano.

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Ilustración 12 Heptacloro y Epóxido de heptacloro.

Aplicaciones de compuestos sulfurados (Tioéteres)

Compuestos azufrados volátiles en vino

 

     El vino es una de las bebidas alcohólicas de mayor distribución en el mundo, el mismo suele presentarse como vino tinto y blanco. Los compuestos sulfurados tienen un papel sumamente importante en las industrias vinícolas siempre y cuando sean ligeros y no se trate del DMS (dimetil sulfuro) ya que éste último es un indicador de mal sabor, es un compuesto tóxico y eliminarlo es el propósito de las vinícolas (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

Como factor organoléptico puede entenderse como un vector de defecto que al superar el umbral de la detección olfativa confieren notas olfativas agradables al ser humano, hasta la fecha se ha determinado más de 100 compuestos sulfurados de los cuales los tioles y mercaptanos son los más apestosos.

En torno al costo que ciertos vinos pueden alcanzarse puede decir que el factor costo se ve claramente relacionado con el tipo de tratamiento que se dé a los sulfuros provenientes del viñedo y en especial con respecto al origen del sulfuro de hidrógeno en los mismos.

El origen puede ser natural o tradicional cuando procede de cepas de levaduras que pueden ser del tipo Advantage, Platinum Distinction o de origen laboratorial que abarata costos a la industria vinícola, pero puede afectar al producto por poseer trazas e impurezas generadas en la síntesis. Estos tratamientos pueden hacer que un vino tenga costos elevadísimos por su calidad artesanal, las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva así lo manifiesta (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

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Ilustración 13 Sulfuros como el DMS pueden afectar el sabor del vino.

Mercaptanos y dimetil sulfuro como indicadores de GLP (gas licuado de petróleo)

 

     El dimetil sulfuro (70%) y el tercburtilmercaptano (30%), son industrialmente utilizados como odorizantes del Gas Licuado de Petróleo o GLP, que no es más que el gas de uso doméstico el mismo que al carecer de olor de forma natural debido a su peligrosidad requiere ser olorizado con estas sustancias para alcanzar un olor fuerte como indicador de fuga. Las industrias alimenticias de forma indirecta en ciertos procesos de cocción aún utilizan el GLP como combustible puesto que diversos detectores de fugas de gas responden a estímulos de vectores organolépticos de olor producido por el VIGILEAK 7030 que es el nombrecomercial de la mezcla antes mencionada (Esteves, 2015).

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Ilustración 14 GPL odorizado con mercaptanos y sulfuros. (vigileak 7030). (Esteves, 2015)

Con respecto a los mercaptanos se puede decir que sus potentes olores se encuentran presentes como bases de olores desagradables tales como la carne podrida, heces fecales, la orina de animales como el zorrillo, este último factor requiere ser eliminado en la industria de la perfumería, también pueden ser los causantes del mal olor en la boca (halitosis), también se encuentran en productos naturales como ajo, cebolla o semillas de mostaza.

Sulfuros de origen fitoquímico y sus fuentes

 

     Algunos compuestos sulfurados se pueden encontrar de forma natural en ciertos alimentos que presentan olores fuertes, a este tipo de compuestos se les denomina organo sulfurandos y su principal representante es el alilsulfuro por su potente olor así lo afirma (Palencia Mendoza, SN) quien menciona que vegetales del superorden Liliflorae dentro de la familia Alliaceaes que contienen al género Allium cuyos principales representantes son el ajo, cebollas, puerro y cebollín, cabe mencionar que de ellos el ajo y las crucíferas presentan grandes cantidades de sulfuros.

La autora menciona que la incidencia e importancia de estos compuestos tienen la acción de bloquear y suprimir la carcinogénesis, alteran lípidos séricos y la agregación plaquetaria (cicatrizantes). En algunos estudios de puerro, ajo y cebollas o suplementos de ajo, no se observaron efectos sobre el cáncer de mama o pulmón en humanos. En otros se sugiere que el grupo de vegetales Allium puede inducir pemphigus (Palencia Mendoza, SN).

Muchos organosulfurados se han considerado como aditivos alimentarios reconocidos como seguros (GRAS, siglas en inglés), entre ellos: el alil isotiocianato, alil mercaptano, bencil disulfuro, bencil mercaptano, bencil sulfuro, butil sulfuro, dialil disulfuro, dialil sulfuro, dimetil mercaptano, furfuril mercaptano, metil mercaptano, metil 2- metiltiopropionato, propil disulfuro, 2-tienil mercaptano, 2- tieniltiol.

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Ilustración 15 Dialil disulfuro presente en ajo y cebollas.

La autora afirma que se demostró la importancia de los grupos alilo en oposición a los grupos propil saturados para los efectos de los compuestos organosulfurados sobre la carcinogénesis en el consumo de alimentos que los contenían. Varios compuestos organosulfurados fueron examinados por su capacidad de inhibir la carcinogésis inducida por nitrosodietilamina, y el más potente fue el dialil-disulfuro el cual redujo los tumores de estómago hasta un 90%. El dialil disulfuro dietético también disminuyó el número de adenocarcinomas de colon inducidos por azoximetano en ratas. Parece ser que los compuestos que tienen el grupo alilo son más efectivos en la quimio-prevención del cáncer que los que no presentan este grupo (Palencia Mendoza, SN).

 

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

 

     El presente informe de investigación ha abarcado desde un eje aplicativo la importancia de la presencia de los éteres, epóxidos y sulfuros que se relacionan con la industria alimenticia y sus derivados. Se ha identificado que pueden estos compuestos relacionarse de forma directa al encontrarse intrínsecamente en los alimentos como es el caso de sulfuros en vinos y cebollas, o a su vez que pueden estar relacionados desde otros ámbitos industriales como lo es el uso de plaguicidas, como el caso del éter de heptacloro causante de múltiples enfermedades y de tipo carcinogénico; por otro lado, se ha mencionado el potencial uso del dialil disulfuro como agente anticancerígeno. Sin duda el conocimiento de este tipo de compuestos aperturan la comprensión de estos en el sector alimenticio y agroindustrial puesto que se encuentran en gran parte de los procesos de control y aseguramiento de la calidad

 

REFERENCIAS

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Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros.

ÉTERES Y EPÓXIDOS

Definición: Los éteres son el producto de la unión de dos radicales alquílicos o aromáticos a través de un puente de oxígeno -O-; es decir de manera general y según menciona (Ardila, 2013) los éteres son compuestos que tienen un átomo de oxígeno unidos a dos radicales hidrocarbonados. La mayoría de los éteres son líquidos volátiles, ligeros e inflamables, solubles en alcoholes debido a tener una gran similitud en su estructura; son compuestos inertes y estables desde el punto de vista químico. Por sus radicales pueden clasificarse como:

  • Alifáticos: R-O-R, siendo ambos R radicales alquílicos.
  • Aromáticos: Ar-O-Ar´, siendo Ar y Ar´ radicales arílicos.
  • Mixtos: R-O-Ar, posee en uno de sus extremos un radical alquílico y en otro un radical arílico.

Adicionalmente y dependiendo de sus radicales, el éter puede ser considerado simétrico si dichos radicales con iguales o asimétrico si sus radicales son distintos; en la Ilustración 1 podrá identificar algunos ejemplos de éteres.

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Ilustración 1 Ejemplos de éteres. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_de_funciones_org%C3%A1nicas_con_ox%C3%ADgeno

 

Son múltiples las aplicaciones que pueden tener los éteres la más utilizada es como solventes orgánicos de aceites y grasas; así como analgésicos. El presente trabajo de investigación profundiza las diversas aplicaciones y usos de los Éteres.

Usos y Aplicaciones Industriales de los Éteres

  1. Disolventes industriales: (Armas, Bolaños , & et all, 2015) mencionan que los éteres son sustancias capaz de disolver gran cantidad de sustancias polares y no polares esto se debe a que poseen puntos de ebullición muy bajos lo que otorga

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    Ilustración 2 Etilen Glicol Etil (EGE) éter. Solvente de resinas. Fuente: (Produk Perusahaan Tender S.A., 2015)

    cierta facilidad la separación de productos mediante evaporación. Por las características que presenta tanto en sus propiedades químicas como físicas, es empleado principalmente como disolventes para la fabricación de polímeros de celulosa, sin embargo existe cierto nivel de peligrosidad principalmente con el dietil éter por ser inflamables, motivo que ha llevado a las industrias a buscar nuevos disolventes. Los éteres como disolventes son empleados en la síntesis de reactivos de Grignard. Adicionalmente en la industria de acabados y maderas los éteres son empleados como disolventes y catalizadores de resinas y ceras como muestra la lustración 2.

  2. Medio para condensar: uno de los usos más difundidos según (Ardila, 2013) es la utilización de éteres para concentrar ácido acético y otros ácidos, principalmente en procesos químicos que requieren ácido acético en altos niveles de pureza y no precisamente para consumo humano. La utilidad radica en que aumenta la concentración de cualquier sustancia ácida por condensación.
  3. Resultado de imagen para utilización de éteres para concentrar ácido acético y otros ácidos
    Ilustración 3 Condensación de sustancias (ácidos) en éter.
  • Medio de arrastre: para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos. Ya que interactúa con el Hidrógeno del radical hidroxilo, permitiendo su deshidratación. Desde otra perspectiva de arrastres, los éteres son ampliamente usados como medios de arrastre para la extracción de principios activos de plantas y animales(Armas, Bolaños , & et all, 2015), debido a su fácil eliminación como muestra la ilustración 4.

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    Ilustración 4. Equipo de extracción Soxhlet
  1. Hacia el año 1842, fueron usados como los primeros analgésicos principalmente el éter di etílico, aunque en la actualidad ha sido sustituido por hidrocarburos fluorados que presentan menos riesgos de exposición.(Armas, Bolaños , & et all, 2015)
  2. Polímeros diversos: los éteres presentan alta resistencia a altas temperaturas pese a que sus puntos de ebullición tienden a ser bajos (Wade, 2004). Esta característica permite que sean retardadores de llama, sin comprometer su fuerza que en términos generales permite que sea utilizado como un retardante de llama. Su estabilidad a la hidrólisis permite su uso en aplicaciones médicas que requieren autoclave así como en procesos que comprenden manipulación de microorganismos autoclavables o mecanismos que incluyan arrastre de vapor, lo que en definitiva los hace claves para la formación de polímeros.

Sus principales representantes son las poliétersulfonas o PES, representadas en la ilustración 5. Este tipo de polímeros son utilizados como termoplásticos donde el producto más popular es el Udel fabricado por la corporación Union Carbide, este se comporta como los policarbonatos siendo muy resistible y estable en altas temperaturas. El uso más frecuente de este tipo de polímeros es la fabricación de émbolos y filtros de jeringa. Según mencionan (Armas, Bolaños, & et all, 2015) este tipo de polímeros presentan una subunidad aril –SO2-arilo lo que identifica como tal una sulfona. Sin embargo su alto costo hace que tengan usos especializados normalmente para reemplazo superior de policarbonatos, recubrimientos e insumos médicos.

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Ilustración 5 En la parte sup. Estructura del polímero poli éter sulfona. En la zona Inf. Se aprecia filtros de jeringa elaborados con dicho polímero. Fuente: (Interempresas, 2012)

Finalmente cabe mencionar con respecto a las poliétersulfonas que son capaces de formar en conjunto verdaderas membranas que industria son reproducibles y controlables con pequeños poros de hasta 40 nanómetros. Se usan para conducir flujos de sustancias en hemodiálisis, recuperación de aguas residuales, procesamiento de alimentos, bebidas y separación de gases; ya que soportan grandes presiones sin gran deformación en sus poros.

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Ilustración 6 Recubrimiento de un frente de camión con resina de poliéter fenólico y fibra de vidrio. Fuente: (Mariano N., 2011)

  • Poliéteres fenólicos: al igual que los anteriores, estos polioxifenólicos, familia de los éteres; son plásticos resistentes a altas temperaturas con la particularidad de ser muy buenos aislantes térmicos y eléctricos por lo que son muy utilizados en planchas de diversos electrodomésticos y automóviles como muestra la ilustración 6.
  1. Éter fenílico: este compuesto presenta alto punto de ebullición a diferencia de otros éteres y no deja de ser estable. Esta característica hace que sea usado como calefactor de fluidos o líquido calefactor en diversas industrias como sustituyente de vapor de agua a presión, principalmente en aquellas donde el vapor de agua puede presentar un riesgo si reacciona con otras sustancias como es el caso de la fabricación de ácidos a escala industrial; dicho de manera simple, cumple la función opuesta a la de un refrigerante, es decir, es un anticongelante. (Armas, Bolaños, & et all, 2015). Se recomienda su almacenamiento en frascos o contenedores plásticos  por evitar su deterioro por la fricción, vibraciones y golpes.

 

  1. Según (Vollhardt, 1994) el tetrahidrofurano o THF por sus siglas es un compuesto orgánico heterocíclico, se presenta como un líquido transparente de baja viscosidad, presenta un olor característico parecido al de dietil éter. Se clasifica como éter siendo uno de los más polares de su grupo. El THF es un solvente dipolar aprótico protofílico (capaz de aceptar protones, dados los pares de electrones no compartidos del átomo de oxígeno que le dan características de base de Lewis), con una constante dieléctrica de 7,6 (a 25 °C). El THF es el análogo completamente hidrogenado del compuesto aromático furano.

                   8.1 APLICACIONES Y USOS

  • Solvente de polaridad de carácter aprótico.
  • Sustituyente del dietil éter cuando se requiere incrementar puntos de ebullición.
  • Usado en procesos de hidroboración de alquenos.
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Ilustración 7 INF. Una representación 3D del THF, SUP. Se muestra el THF comercial como pegamento de tubos PVC. Fuente: (Pérez, 2011)

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  • Disolvente para reactivos de Grignard.
  • Disolvente del caucho por lo cual es importante en la industria de polímeros.
  • Disolvente de resinas, plásticos en tintes, pinturas, barnices, pegamentos, recubrimientos.
  • En la industria de alimentos es utilizado en la fabricación de envases.
Imagen relacionada

Ilustración 8 Éter metil ter butílico en gasolinas producidas por Petropar (Paraguay). Fuente: (Grupo AJ Viersi, 2014)

  • Éter Metil terc Butílico: muy toxico para los seres humanos y otros seres vivos, sin embargo tiene un poderoso uso industrial mezclándose con isobutileno y metanol desde los años 80`s se ha usado como aditivo sintético para incrementar o mejorar el octanaje de la gasolina sin plomo(Grupo AJ Viersi, 2014).
  1. Éter Corona: Son los compuestos orgánicos que tienen varios éteres en su estructura y forman un ciclo. Los éteres corona imitan el comportamiento de las enzimas; estos reconocen los iones alcalinos dependiendo del tamaño de su cavidad oxigenada, que atrae la carga positiva del metal. Esto implica que funciona como un catalizador; hace posible algunas reacciones, e incrementa el rendimiento de otros. Son catalizadores de transferencia de fase. Se usan para transferir compuestos iónicos a una fase orgánica o de una fase orgánica a una fase acuosa, Este éter puede usarse para anestesiar garrapatas antes de eliminarlas de un cuerpo animal o humano. La anestesia relaja a la garrapata y evita que mantenga su boca debajo de la piel. (Daiza, 2016)

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Ilustración 9 CALCIMICINA usada para enfermedades parasitarias en ganado vacuno. Fuente: (Aguirre, 2018)

Uso de epóxidos en la industria de los alimentos

La mayoría de las sustancias antimicrobianas en los alimentos tienen un efecto más inhibidor que letal, hay excepciones con los óxidos de etileno y propileno. Los epóxidos son ésteres cíclicos reactivos que destruyen todas las formas de microorganismo, incluyendo esporas y virus, es decir, son esterilizantes químicos usados en alimentos de baja humedad y en los materiales de envasado aséptico, para lograr el contacto directo con los microorganismo son utilizados en estado de vapor; después de una exposición adecuada, el epóxido residual no reaccionante se elimina por medio de una corriente de aire (Puello Cabarca, 2016)

  1. Resinas epoxídicas; La polimerización de un epóxido con un dialcohol o difenol produce un poli éter. Las resinas epoxis utilizados en la industria se obtienen por polimerización de la epiclorhidrina en el bisfenol en medio básico. El grado de polimerización (n) depende de la relación epiclorhidrina /bisfenol (con un exceso de epiclorhidrina n aumenta). Con la reacción propuesta en la ilustración 10, se obtiene prepolímeros de PM no muy alto (líquidos viscosos o sólidos) que tienen grupos epoxi terminales y grupos OH en la cadena. Los polímeros se convierten en resinas duras mediante el “curado”. El curado consiste en la polimerización cruzada mediante reactivos bio trifuncionales, llamados endurecedores, que al reaccionar con los grupos epoxi terminales y con los grupos –OH interiores forman puentes entre las cadenas. De este modo se producen, al azar, redes macromoleculares tridimensionales muy resistentes. Los reactivos o endurecedores más utilizados son Dietilentriamina (DETA), Trietilentetraamina (TETA), Anhídrido ftálico.
Resultado de imagen para Reacciones de obtención de prepolímeros epóxidos.

Ilustración 10  polímeros epóxidos.

Las resinas epoxi tienen propiedades técnicas muy valiosas: resistencia química, térmica y mecánica y son buenos aislantes eléctricos. Se utilizan para lacas y esmaltes, para recubrimiento de metales y de pisos de laboratorio y fábricas químicas; por colada, se fabrican piezas eléctricas, y algunas compañías las utilizan, con rellenos de sílice, en sustitución de la porcelana para los aisladores de líneas eléctricas; también se usan para fabricar láminas para circuitos impresos y placas reforzadas con fibras de vidrio. Además, son el adhesivo más eficaz para cerámica, vidrio, metales,etc. (Araldit) y por ello se usan en la construcción y en pequeños dosificadores, en el hogar; en general, el prepolímero y el endurecedor se venden separados y se mezclan en el momento de su aplicación. Es un producto caro y su uso se limita a casos de especial exigencia. Algunas Industrias utilizan tetrabromo-bisfenol como copolímero para obtener resinas epoxi resistentes al fuego. (Yúfera, 1996)

  1. Los alcoholes alílicos se convierten en epóxidos por oxidación con hidroperóxido de terc butilo en presencia de ciertos metales de transición. El aspecto más importante de esta reacción, que se llama epoxidación de Sharpless, es su alta enantioselectividad cuando se hace usando una combinación de hidroperóxido de ter-butilo, isopropóxido de titanio(IV) y tartrato de dietilo. La epoxidación Sharpless se ha adaptado para la preparación, en gran escala, de la hormona sexual (+)-disparlure, que se usa para controlar infestaciones de polilla, y de (R)-glicidol, intermediario en la síntesis de fármacos con actividad cardiovascular, llamados beta-bloqueadores. (Carey, 1997)
  2. En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio. Por ejemplo la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido per acético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea. Esta investigación indexada publicada en 2010 propone el uso de aceites vegetales que se ha convertido en una excelente alternativa para la sustitución de productos de origen petroquímico. Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano. Este trabajo presenta la obtención del epóxido de soya utilizando un catalizador homogéneo en un reactor agitado mecánicamente, a condiciones isotérmicas. Se obtiene como mejor resultado un contenido máximo de oxígeno oxirano de 6,4 %, usando concentraciones de peróxido de hidrógeno (25%de exceso molar), ácido acético (5% p/p) y ácido sulfúrico (2% p/p) a 80°C.(Boyacá & Beltrán, 2010)

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Ilustración 11 Epóxidos recuperados de la soya. Imagen tomada de (Boyacá & Beltrán, 2010)

Aplicaciones industriales de compuestos sulfurados (Tioéteres)

Resultado de imagen para Composición química del vino.

Ilustración 12 Composición química del vino. Fuente: (DeVinoenVino, 2016)
  • Adsorción de azufrados del petróleo utilizando nanopartículas de oro soportadas en fique: de manera general se sabe que el petróleo presenta rachas de azufre presentado en diversas estructuras dado su polimorfismo que representa un 0% a 2% de su composición total en peso, sin embargo su presencia causa verdaderos problemas en las refinerías por lo que se requiere sean retirados previamente a la refinación petrolera para cumplir con los estándares ambientales requeridos (Armas, Bolaños , & et all, 2015). Los Mercaptanos (H-SR), sulfuros (R-S-R) y polisulfuros (R-S-S-R) son capaces de eliminar rachas de azufre presentes en el petróleo, y su estabilidad permite extraerlos fácilmente por fraccionamiento he hidrotratamiento.
  1. Compuestos azufrados volátiles en vino: estos compuestos azufrados tienen un papel importante en la industria vinícola, debido a que son quienes le dan aroma característico a la sustancia, siempre y cuando sean ligeros por eso se exceptúa el DMS por su nivel tóxico, éstos son simplemente vectores de defectos organolépticos que al superar el umbral de la detección olfativa
Resultado de imagen para Oenococcus oeni

Ilustración 13 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996917308864

  • confieren notas olfativas agradables al ser humano. (Armas, Bolaños , & et all, 2015). En la ilustración 12 se puede apreciar la composición del vino donde efectivamente se demuestra la existencia de azufre en el vino cuya utilidad es dar su particular aroma, especial los tioles varietales ya que aportan al frescor del vino al contrario el DMS es indicador de mal sabor y reducirlo es el propósito de las vinícolas. Y entornos al costo elevado de vinos sofisticados puede deberse al tratamiento de H2S que se le dé, porque dicho sulfuro de hidrógeno puede tener dos orígenes uno sintetizado en laboratorio no recomendado para vinícolas por costos en comparación a una forma más tradicional de obtención de sulfuro de hidrógeno que es por medio de cepas de levaduras Advantage, Platinum Distinction; mismas que hacen del vino un producto más artesanal y fino; aunque no precisamente más barato; las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva.(Armas, Bolaños , & et all, 2015)

Referencias Bibliográficas

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Boyacá, L. A., & Beltrán, Á. A. (2010). Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situmediante catálisis homogénea. INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN VOL. 30 No. , 136-140.

Carey, F. (1997). Epóxidos, éteres y sulfuros 6°edición. En F. Carey, Química orgánica. (pág. pág 668). Madrid: Prince Hall Andersen.

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Materiales de laboratorio (PARTE II. Buretas, copas, pipetas, pera y cilindros)

  1. BURETAS:
    • BURETAS GEISSLER: Son tubos de forma cilíndrica provistos de una llave de vidrio o plástico y de una punta por la que pasa el líquido a ser vertido. Las llaves pueden presentar dos formas: verticales y horizontales dependiendo del fabricante.Resultado de imagen para BURETAS GEISSLER
    • BURETAS MOHR: por la parte inferior se unen con un tubo de goma, la salida del líquido se controla mediante una pinza de Mohr de allí su nombre, sin embargo pueden ser controladas mediante una válvula que posee una bolita de vidrio que se coloca dentro el tubo de goma.Resultado de imagen para BURETAS MOHRResultado de imagen para BURETAS MOHR
    • Las dos clases de buretas son perfectamente calibradas, divididas en unidades y en décimas de ml (mililitro), estas permiten llevar a cabo titulaciones principalmente ya que permiten medir con exactitud volúmenes de líquidos que salen o se vierten, por esta razón son instrumentos de mucha importancia el análisis químico. Normalmente son de 50 ml y miden volúmenes variables exactos.
  2. COPAS: Son recipientes de forma cónica, presentan un pico en su borde superior a semejanza de los vasos de precipitación mencionados en: Materiales de laboratorio.Parte I.  Por su parte baja presentan una base amplia en forma de pie para poder sustentarse y mantenerse erecta. Este material de vidrio puede ser muy útil para controlar el trasvase de líquidos y funciona de forma análoga a los vasos de precipitación ya que se complementan mediante una varilla de agitación. Presentan diversos tamaños y pueden o no presentar graduación para medir volúmenes; de igual forma suelen ser fabricadas en materiales como vidrio y plástico y algunos fabricantes omiten la fabricación de su base dejándolas solo como conos invertidos que pueden ser soportados en las mismas gradillas de soporte de tubos de ensayo estas suelen ser utilizadas para procesos que implican sedimentación.Imagen relacionadaImagen relacionada
  3. PIPETAS: El mundo de las pipetas es amplio dado su importancia; sirven para succionar volúmenes de líquidos de un depósito y verterlos en otro contenedor de golpe, goteo o controladamente por presión de los dedos o mediante la complementación de una pera de succión de la que hablaremos a detalle mas adelante; se las puede distinguir de dos clases.
    • PIPETAS AFORADAS O VOLUMÉTRICAS: son tubos de vidrio provistas de un ensanchamiento en la parte medial del instrumento y terminan por la parte inferior con una punta afilada, cabe recalcar que en la parte superior el tubo es abierto de tal manera que la presión pueda controlarse con los dedos o mediante la complementación de una pera de succión. Llevan dos lineas de aforo aunque en otros casos ciertos fabricantes solo colocan una, estas señales indican el volumen al que dan cabida o aforo, son de volúmenes CONSTANTES Y MUY EXACTOS. Se pueden encontrar de distintas capacidades de entre 1 ml hasta 50 ml. La información de la misma se puede identificar en el ensanchamiento de la pipeta o a su vez según el fabricante en la parte superior, dicha información contiene datos como: el fabricante, capacidad, país de fabricación, límite de especificación del margen de error o mas conocido como apreciación o tolerancia, clase “A” que indica mayor calidad o de tipo “S” ara quienes requieran un vertido rápido, algunos fabricantes indican la temperatura de referencia con respecto a los volúmenes entre otras especificaciones tales como tiempo de vertido o normativas de fabricación o incluso el tipo de vidrio utilizado.Resultado de imagen para PIPETAS AFORADAS O VOLUMÉTRICASResultado de imagen para PIPETAS AFORADAS O VOLUMÉTRICAS
    • PIPETAS GRADUADAS: son cilíndricas y divididas en partes iguales mediante segmentos que indican las unidades, décimas y milésimas de ml. Las hay de múltiples capacidades: 1, 5, 10, 15, 20 y 50 ml. De igual manera existen de volúmenes variables y constantes.Al igual que las anteriores presentan su nivel de tolerancia expresado en +- un valor.Imagen relacionadaResultado de imagen para PIPETAS GRADUADAS:
    • PIPETAS PASTEUR: existe un tipo de pipeta mucho mas sencilla normalmente usada para volúmenes inexactos análogas a los goteros y son las pipetas Pasteur, estas vienen provistas por la parte superior de una minúscula bomba de aire que funciona a presión con la finalidad de absorber los líquidos, su utilidad es vital en microquímica, cuando se requiere hacer reacciones que implican cantidades minúsculas o pequeñas precipitaciones o incluso cristalización a microescala, algunos fabricantes las prefieren en vidrio llevan su nombre en honor a su creador Luis Pasteur quien vio en este dispositivo una gran herramienta que le permitió realizar pruebas bioquímicas a placas de bacterias y hongos.Imagen relacionada
  4. PERA DE SUCCIÓN: la pera de succión es un innovador invento que lleva su nombre debido al parecido que presenta con dicha fruta, es también conocida como perita de goma o simplemente perita; esta nace ante la necesidad de un dispositivo que permita absorber líquidos mediante presión sin necesidad de usar los dedos, tarea que se convertía en un verdadero problema y conllevaba  a practicas peligrosas como la absorción o pipeteo mediante la boca, práctica que sin  lugar a  dudas es peligrosa para cualquier ser humano. Las hay en dos formas:
    • Las de uso pediátrico, fabricadas en goma blanda, en toda su composición, estas suelen ser empleadas para la extracción de fluidos nasales en los bebes y muy útiles en el campo médico para la realización de enemas.Resultado de imagen para PERA DE SUCCIÓN
    • Las de uso laboratorial, que presentan tres botones en cuyo interior se encuentra alojada una canica de cristal, el primero en su brazo lateral de hule con una abertura controla la entra de aire que genera presión para la expulsión del líquido absorbido suele presentar la vocal “E” que indica expulsión, el segundo botón “S” se encuentra por debajo de su cámara de aire normalmente circular u ovoide este botón al ejercer presión constante en él proceda con la absorción del líquido, muchas veces la cámara de aire se llena antes de culminar el aforo de la pipeta lo que da origen al tercer botón “A” que se encuentra por la parte superior de la cámara este permite expulsar el aire que atravesó la pipeta hasta la cámara, ésta al quedar completamente vacía permite continuar con la absorción sin la necesidad de comenzar nuevamente la operación.Resultado de imagen para PERA DE SUCCIÓN
  5. CILINDROS DE VIDRIO: similares en forma  y composición a las probetas pero se diferencian por no ser graduados, éstos sirven para dar cabida a densímetros, areómetros y alcoholímetros, por tanto conjuntamente con estos instrumentos permiten la determinación de densidades y concentraciones alcohólicas; los hay en múltiples capacidades y tamaños, en el campo alimenticio suele ser muy utilizado en control de calidad de bebidas alcohólicas y en también en el análisis de aguas. En múltiples ocasiones se suele utilizar probetas, mismas que no están pensadas para dichos trabajos ocasionando daños innecesarios a dichos instrumentos por la introducción de los dispositivos ya mencionados.Resultado de imagen para CILINDROS DE VIDRIO

    REFERENCIAS:

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

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Generación de Hidrógeno a partir de residuos de Banano

Objetivo General.-

Generar fuentes ilimitadas de energía, dando valor agregado a nuestros recursos naturales, a partir de la biomasa proveniente de los residuos del banano.

Objetivos Específicos.-

-Evaluar la actividad del hidrógeno y sus efectos en la naturaleza.

-Caracterizar los residuos de banano evaluando su composición nutricional.

RESUMEN

Las bananas son una fuente importante de ingresos para más de cien países. Pero porResultado de imagen para platano cada tonelada que se cosecha, se producen diez toneladas de desperdicios. Una investigación de la Universidad de Cuenca en Ecuador busca crear hidrógeno a partir de los residuos de la fruta.

El proyecto consiste en optimizar la biomasa proveniente de los residuos de las plantas de banano sometiéndolos en agua a una temperatura súper crítica, es decir a temperaturas mayores a los 374 grados Celsius y a una presión mayor a los 22,1 mega pascales y luego estos residuos pasan a través de un catalizador que permitirá gasificar el hidrógeno. La importancia del hidrógeno radica en la versatilidad de este elemento como medio de almacenamiento y transporte de energía.

La obtención de hidrógeno significa la generación del producto energético del futuro, que reemplazará los combustibles provenientes del contaminante petróleo responsable del cambio climático y el calentamiento global. Generar fuentes ilimitadas de energía, dando valor agregado a los recursos naturales, es un gran aporte para el cambio de la matriz productiva de cualquier país.

No es la primera vez que investigadores desarrollan técnicas para obtener combustible a partir de los residuos de banano, por ejemplo investigadores ingleses proponen usarlo como sustituto de la madera. Un grupo de agricultores frutícolas de Australia busca convertir los residuos de banano en electricidad o combustible. Alex Livingstone, gerente de Growcom, entidad desarrolladora del proyecto, señala que “si el producto es ampliamente comercializado, éste podría reducir los costos de operación y beneficiar a los países productores de banano en vía de desarrollo.”

Estructura y características del hidrógeno:

El hidrógeno es la forma más simple de un átomo y se cree que el más abundante, ya Resultado de imagen para hidrógeno gifdesde los primeros momentos después del Big Bang. Descubierto en el año 1766, por el físico-químico británico Henry Cavendish, fue nombrado a partir del griego Hydro (agua) y Gen (generador), pues como todos sabemos, al combinarse con oxígeno forman agua. Se trata de un elemento químico incoloro, inodoro, de tipo gaseoso y no metálico, además, su masa atómica es tan ligera (1,00797) que no existe ningún otro elemento químico más liviano que el hidrógeno.

Además de representar las tres cuartas partes de la materia del universo, se estima que el hidrógeno reŕesenta más del 90% de los átomos de nuestro planeta. El hidrógeno juega un papel fundamental en la alimentación del universo, tanto a través de la reacción protón-protón como en el ciclo carbono-nitrógeno. En los procesos de fusión de hidrógeno estelar, se liberan cantidades masivas de energía a través de la combinación del hidrógeno para formar helio.

Júpiter, al igual que muchos otros planetas gaseosos de gran tamaño, están compuestos mayoritaria y especialmente por hidrógeno. A una profundidad determinada, en el interior del planeta, la presión es tan grande que el hidrógeno molecular sólido se convierte en hidrógeno metálico sólido. Aunque el hidrógeno en estado puro es un gas sumamente liviano, hay un poco de éste en la atmósfera, éste es tan ligero que si no se combina, alcanza en sus colisiones las velocidades suficientes como para ser expulsadas de la atmósfera fácilmente.

Las estrellas, al nacer, se componen de hidrógeno en forma de plasma , pero éste es muy escaso en nuestro planeta. Aquí en la Tierra, el hidrógeno es producido principalmente a partir de la combinación de oxígeno en el agua, aunque también puede estar presente en distintos tipos de materia orgánica, como en plantas, petróleo y carbón.

Otros datos:

  • Número atómico: 1
  • Peso atómico: 1,00794
  • Símbolo atómico: H
  • Punto de fusión:-259,34° C
  • Punto de ebullición: -252,87° C

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PROPIEDADES DEL PLÁTANO

  • El plátano contiene hidratos de carbono saludables, fáciles de digerir y es nulo el contenido de grasas.
  • Es muy energético y está lleno de nutrientes que calman y levantan el ánimo.
  • Los plátanos reducen la fatiga y el síndrome pre-mensual.
  • Alivian la irritabilidad, reduce la depresión y fomenta el sueño.
  • Protege contra la hipertensión arterial y la retención de líquido.
  • Ayuda en caso de diarrea en que se haya perdido potasio.
  • Tiene un alto contenido de triptófano, aminoácido que el organismo transforma en serotonina, neurotransmisor que mejora el estado de ánimo y estimula la relajación. (licata, 2012)

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COMPONENTES DEL PLÁTANO

Como fuente nutricional el plátano aporta de la siguiente manera:

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Resultado de imagen para componentes del platano

FUNCIÓN DEL HIDRÓGENO EN EL PLÁTANO

El hidrógeno es un elemento esencial para la fertilidad de suelos y nutrición mineral del cultivo de banano.

HIDRÓGENOComponente de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.  El hidrógeno (H) principalmente forma parte de la composición del agua. El agua es un componente imprescindible en la reacción química de la fotosíntesis. Constituye también el medio necesario para que se puedan disolver los elementos químicos del suelo que  las plantas deben utilizar para construir sus tejidos.  El hidrógeno, a través de los llamados puentes de hidrógeno, sirve también para unir las distintas fibras (celulosa) de la pared celular.

La producción de un sistema agrícola, en este caso específico sobre el cultivo del banano, depende de la interacción intrínseca de tres componentes: suelo-planta-clima. En vista que el suelo es un factor importante en la producción del cultivo, merece toda la atención de nuestra parte para conocer a fondo y en forma detallada el estado de su fertilidad, es decir la disponibilidad promedio que presenta para cada uno de los nutrientes esenciales que el cultivo requiere

OBTENCIÓN DEL HIDRÓGENO A PARTIR DE BIOMASA DE LOS RESIDUOS DE PLÁTANO

El proceso consiste en tomar bananos dañados o sus tallos y romper los hidratos de carbono en ausencia de aire, produciendo una mezcla de metano y dióxido de carbono. El biogás obtenido del proceso, resultó ser un sustituto adecuado para el combustible diesel en motores de combustión, con 40% de metano y pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno y otros contaminantes. Growcom se dio a la tarea de aplicar estos resultados en la granja de una manera práctica y funcional a través de un digestor, procurando el uso de materiales bastante fáciles de obtener, y sin ningún tipo de control científico en su funcionamiento.

Resulta importante que el sistema opere en un entorno agrícola, por lo que se construyó un digestor, se colocó materia prima en él, y se produjo metano; el metano a su vez es utilizado para alimentar un generador bastante considerable y también para alimentar algunos vehículos.

El producto era un digestor anaeróbico de 460.000 litros con la capacidad para procesar 2.500 toneladas de banano por año, produciendo 85.000 metros cúbicos de metano. Growcom estima que con este nivel de producción de biogás, se podría generar continuamente 35kw de poder o satisfacer las necesidades de combustible de 100 vehículos convertidos a gas.

Livngstone comenta que “los beneficios son altos para el desarrollo de las naciones, ya que la tecnología también reduce los gases de efecto invernadero, normalmente, la materia prima se lanza de nuevo en el campo y se deja descomponer, así que esto reduciría los gases de efecto invernadero y permitiría ahorro de energía. También se puede usar el agua del digestor para fertilizar, obteniendo los nutrientes de vuelta en el suelo, pero de una manera muy controlada”. Esta nueva técnica para el manejo de residuos, puede ser una idea de negocio para muchos empresarios productores y exportadores de banano. El disponer de opciones para la producción que relacionen la disminución de costos con manejo de residuos, sin duda contribuye con la percepción que puede tener la demanda internacional de los productos. Por lo anterior, el empresario debe estar siempre a la vanguardia de los procesos tecnológicos que contribuyen con las mejoras en sus procesos productivos y energéticos, más aún si estos son para la generación de combustibles amigables con al ambiente.

La industria bananera nacional produce un significativo volumen de biomasa como desecho, generada a partir del banano que no cumple los requerimientos internacionales para su exportación; este banano denominado de “rechazo”, se ha convertido en una problemática medioambiental de grandes proporciones. A pesar que una considerable parte de este banano se utiliza para suplir la demanda interna, la cantidad remanente es tal (6.5-10.8 ton/año*ha) que se ha recurrido a los procesos de compostaje para su disposición final.

En este banano de rechazo, rico en almidón, puede ser utilizado como sustrato para procesos fermentativos que permitan el máximo aprovechamiento energético, a través de la generación de etanol y/o metano. La transformación de residuos en sustratos reutilizables resulta ser una apropiada alternativa para el manejo medioambiental de desechos, favoreciendo así la producción masiva de energía, el mejoramiento de suelos y el aprovechamiento final de estos residuos, cerrando el ciclo productivo.

Resultado de imagen para biogas casero

Adicionalmente les comparto este video, que les explicará cómo aprovechar los residuos orgánicos con la finalidad de producción del biogás:

 

HIDRÓGENO COMO COMBUSTIBLE

¿Por qué?

Primero por prevención ante el posible agotamiento del petróleo, donde el hidrógeno destaca por sus propiedades específicas. Donde se observa que el hidrógeno posee tan solo un protón y un electrón, y son los más abundantes porque en el Universo se halla compuesto por cerca del 73.9% según Escalante, Carigi y Gasque (2011) en su artículo el origen de los elementos en tres actos. Además el hidrógeno no es una fuente de energía primaria, sino solo un vector energético (sustancias que almacenan energía para posteriormente liberar de manera controlada) y su principal ventaja es que al combustionar produce agua, lo que significa evitar la emisión de gases de efecto invernadero (CO2, CH4, Clorofluorocarbonos, N2O).

Una de sus propiedades importantes es la energía específica de su combustión. Su valor es de 120 mega julios por kg en comparación con 50 MJ/kg del gas natural o con 44,6 MJ/kg del petróleo. Esto se contrapone a la baja densidad que presenta tanto como gas como licuado y a las dificultades de almacenamiento para sus aplicaciones al transporte.

El hidrógeno es el primer elemento en la tabla periódica y posee el carácter de ser el elemento más liviano, es difícil encontrarlo en su forma pura de H2 y el principal carácter es el calor de la combustión que le permite al hidrógeno actuar como combustible.

Usos potenciales

Los motores de vehículos y hornos pueden adaptarse para utilizar hidrógeno como combustible.

Uso de celdas de combustible que tiene una eficiencia 2,5 veces mayor que si se quema hidrógeno en un motor térmico. Es un sistema electroquímico que convierte directamente la energía química del hidrógeno al reaccionar con oxígeno en electricidad. El modelo más sencillo de pila consta de dos electrodos, un ánodo, negativo, y un cátodo, positivo, ambos con platino como catalizador separados por un electrolito. El hidrógeno entra en la pila por el ánodo y allí se disocia en iones hidrógeno y electrones. Los iones hidrógeno pasan a través del electrolito hasta el cátodo. Los electrones del ánodo emigran por un circuito exterior hasta el cátodo donde reaccionan con los iones hidrógeno y el oxígeno para dar agua.

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Conclusiones y recomendaciones.-

La obtención de hidrógeno para el país significa la generación del producto energético del futuro, que reemplazará los combustibles provenientes de las reservas de petróleo. Con este método vamos a tener un mejor manejo económico es decir menos costos y el combustible va a estar en menor porcentaje de contaminación

No desechar por completo los residuos de banano, ni de ningún residuo orgánico sino guardarlos para posteriormente reutilizarlos para la elaboración de biogás y fertilizantes orgánicos.

Bibliografía

Licata, m. (25 de septiembre de 2012). zonadiet.com. Obtenido de http://www.zonadiet.com/comida/platano.htm

Américo, H. (s.f). Univesidad Nacional de la Plata. Obtenido de http://www.inifta.unlp.edu.ar/extension/Hidrogeno.pdf

Escalante, S., Carigi, L., & Gasque, L. (2011). Universidad Autonoma de Mexico. Obtenido de http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Elorigendeloselementosentresactos_30104.pdf

Gutiérrez, L. (2005). EL HIDRÓGENO, COMBUSTIBLE DEL FUTURO. Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 49-67.

Desarrollo histórico de la microbiología

Autores: Johanna Yupangui G. (1) & Alejandro Aguirre F. (2)

(1) Nivelación Académica-UCE : Facultad de Filosofía Ciencias y Letras

(2) Química de Alimentos: Facultad de Ciencias Químicas-UCE

 

     El aparecimiento de los microorganismos data de hace 4000 millones de años, estos han tenido un papel fundamental en la evolución del planeta Tierra; sin embargo, el ser humano apenas lleva alrededor de 300 años de descubrirlos desde la primera vez que fueron observados, por tanto, el estudio de los microorganismos se considera relativamente una ciencia joven que requiere mayor estudio y comprensión, el presente ensayo tiene por finalidad sintetizar el desarrollo histórico del estudio de la microbiología desde su aparecimiento, como parte de las ciencias biológicas partiendo de un enfoque generalista que buscar dar a conocer la importancia de esta ciencia para el desarrollo de la sociedad humana y el ambiente.

Etimológicamente la palabra microbiología proviene de tres raíces griegas que otorgan Resultado de imagen para celulas de corcho hookesu significado, la primera “Mikros” que quiere decir pequeño, la segunda “bios” que significa vida y la tercera “logos” que quiere decir ciencia, por lo tanto, la microbiología comprende el estudio de la vida microscópica, sus orígenes se remontan hasta el siglo XVII cuando por primera vez una célula es observada, este acontecimiento marca el inicio de toda una ciencia que comprende a aquello que no podemos ver a simple vista, este hito es atribuido al matemático ingles Robert Hooke (1635-1703) quien en 1665 publica su más importante obra denominada “Macrographia” donde describe 50 observaciones microscópicas apoyando mediante gráficas sus investigaciones, quizá la observación que lo catapultó al reconocimiento científico de la época, fueron las células que observó al realizar un corte en forma de lámina de un corcho, dándose cuenta que existían una especie de celdas entre sí a manera de un panal, a estas cavidades Hook denominó “Células”, sin embargo no logró determinar lo que estas celdas significaban en torno a los seres vivos así lo menciona (Terán, 2016).

 Años más tarde, el holandés Antoni van Leeuwenhoek siendo tan solo un fabricante de lentes demuestra en el año 1684 la existencia de pequeños microorganismos vivientes aResultado de imagen para leeuwenhoek quienes bautizó como animálculos o animáculos, Leeuwenhoek observó por primera vez espermatozoides, células sanguíneas y baterías; por este hecho es considerado el descubridor del mundo microbiano, sus observaciones se debieron a que él construyó sus propias lentes biconvexas en platinas de latón como muestra la ilustración 2, las muestras eran colocadas sobre la cabeza de un alfiler y sus lentes conseguían un aumento de hasta 300 veces el objetivo así lo afirma (Terán, 2016). Por otro lado, Leeuwenhoek se dedicó a observar el agua de lluvia, mar y ríos, así como también la saliva humana entre otras sustancias convirtiéndolo en un pionero en el descubrimiento de protozoos, glóbulos rojos, capilares, bacterias en agua y diversas formas de espermatozoides de animales, insectos y seres humanos. Parte del trabajo que desarrolló Leeuwenhoek fue demostrar la existencia de los huevos de gorgojo y pulgas en el maíz entre otras gramíneas, es importante mencionar que en el siglo XVII la idea de que los gorgojos aparecieran en harinas y granos era un fenómeno que se atribuía a un acto puramente espontáneo propio del grano. Adicionalmente describió también el ciclo vital de las hormigas demostrando gracias a su microscopio que larvas (pupas) de hormiga provenían de huevos. Dentro del contexto microbiológico Leeuwenhoek clasifica tres tipos de bacterias: Bacilos, Cocos y Espirilos. Su trabajo puede ser estudiado gracias a su mas importante obra el “ARCANA NATURAE DETECTA” (1695).

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Durante cientos de años la sociedad humana atribuía el aparecimiento de ciertas plagas a factores divinos, de hecho, hasta finales del siglo XVII, se consideraba como cierta la teoría de “Generación espontánea” que trata de dar explicación al origen de la vida, esta teoría defiende que la vida compleja sea animal o vegetal puede surgir de forma espontanea a partir de materia orgánica o inorgánica; esta teoría fue descrita por Aristóteles (384-322 a.C.) arraigándola hasta el siglo XVII. Sin embargo y a finales de ese siglo la controversia sobre lo espontáneo empieza a acrecentarse, primero en 1667 el sacerdote belga, Van Helmont, en su afán de demostrar como cierta, la teoría de la espontaneidad decide hacer un “experimento”, este consistía en reunir en una caja un cúmulo de granos y telas viejas en un determinado sitio, al cabo de 21 días exactos al regresar al sitio encontraba allí ratones. Lo cierto es que jamás cerró la caja y el lugar en donde realizó su experimento no fue hermético, por lo tanto, no era irrefutable su experiencia con respecto a la generación espontánea, un año más tarde en 1668 el italiano Francesco Redi (1626–1697) decide refutar y debatir la teoría de la espontaneidad diseñando un nuevo experimento que puso fin a la creencia ya mencionada, este consistió en colocar trozos de carne en tres contenedores iguales al primero lo dejó descubierto, el segundo lo tapó con corcho y el tercero lo cubrió con un pedazo de tela bien atada, al cabo de algunos días observó que en el primero aparecieron moscas y que habían crecido larvas, en los contenedores 2 y 3 no descubrió larvas ni mocas pero si un olor desagradable por tanto determinó que la carne descompuesta puede anidar larvas de mosca pero al no permitirse el contacto con la misma entre insectos y la muestra ésta no se contamina de larvas ya que no se le permite a la mosca colocar sus huevos en ella. De este modo queda rechazada la teoría de la generación espontánea.

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Según mención Terán, ya en el siglo XIX y de la mano del brillante francés Luis Pasteur es que la microbiología encuentra sus inicios, este químico y biólogo comenzó investigando procesos de fermentación en vino y cerveza donde determinó que para dicho proceso intervienen irremediablemente bacterias que contribuyen con su metabolismo a la degradación de azúcares permitiendo que estas bebidas se conviertan en alcohólicas como por ejemplo la presencia de la bacteria Saccharomyces cerevisiae,

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Saccharomyces cerevisiae

quien es la bacteria responsable de la fermentación de la cerveza. Por otro lado su aporte fundamental para la microbiología fue desarrollar una teoría que defiende que todo ser vivo proviene de otro existente bautizando su teoría como “Teoría de los gérmenes” por otro lado la lista de sus investigaciones es grande siendo de entre lo más destacado sus estudios del crecimiento microbiano de levaduras en 1881 introduciendo por primera vez términos como aerobio y anaerobio al mundo de la biología, desarrollo diversas vacunas, en sí es considerado como inventor de las vacunas, estas salvaron incontables vidas, sus vacunas enfrentaron problemas como el ántrax, cólera, gripe aviar y la más importante y famosa de todas la vacuna contra la rabia. Esta ultima tuvo lugar en su propio Instituto Luis Pasteur en Francia (1888) cuando logra identificar a la batería Rhabdoviridae, del niño Joseph Meister de 9 años salvándose con ella su vida. Introduce finalmente terminología como esterilización mediante diversos trabajos y experimentos que conllevan al desarrollo de procesos como la pasteurización de la leche y finalmente aniquila la idea de la teoría de la espontaneidad con su experimento del “matraz de cuello de cisne”. Por todos estos aportes es que a Luis Pasteur se conoce como el padre de la microbiología (2016).

 

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Es importante también mencionar que antes de Pasteur en el año 1798 existe un pequeño evento importante como antecedente a las vacunas y es el descubrimiento de la vacuna contra la viruela desarrollada por Edward Jenner. Posteriormente y gracias a Pasteur diversos médicos en el mundo empezaron a leer sus publicaciones y comenzaron a comprender la importancia de la asepsia en procedimientos médicos y es en 1867 que Joseph Lister quien describe por primera vez principios antisépticos en la cirugía médica. En 1872 gracias al polaco-judío Ferdinand Julius Cohn (1828-1898) es que se propone por primera vez la clasificación de las bacterias por género, especie y variedades, este importante hecho permite que los estudios que se iban dando en la época permitieran tener una primera base de datos sobre las infecciones que podían producirse por géneros y familias de bacterias, adicionalmente aporta describiendo microorganismos patógenos transmitidos por el agua contaminada y su mayor aporte fue el descubrimiento de bacterias resistentes al calor formadoras de endosporas del género bacillus.

En 1881 al simultáneo que Pasteur trabaja con levaduras el alemán Robert Koch se inmiscuye en descubrir métodos de cultivo puros para bacterias. Su legado mas importante son los postulados que llevan su mismo nombre que de manera general sostiene que solo se puede aislar bacterias de individuos contaminados hacia un cultivo puro y que nunca se puede aislar bacterias desde un individuo sano, sin embargo, si se puede contaminar a un individuo sano desde un individuo contagiado, esta práctica la realizó con ratones. Desarrollo el cultivo de bacterias en medios sólidos “agares”, y tinciones para el estudio de bacterias  adicionalmente descubrió el carbunco o ántrax enfermedad proveniente de una bacteria ésta última ha utilizada como arma biológica, en 1882 descubre el bacilar de la tuberculosis y es el primer microbiólogo en lograr aislar dicha bacteria siendo así en 1905 gana el premio Nobel de Medicina (Terán, 2016).

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Un factor preponderante de los medios de cultivo es que básicamente ya se habían desarrollado pero no existía un instrumento adecuado para los cultivos así es como en 1877 Richard Petri diseña por primera vez cajas de cristal en forma de circunferencia que permitan realizar los cultivos modificando el cultivo en láminas que desarrolló Koch, de forma conjunta y gracias a sus esposa  Walter Hesse en el mismo año es que se decide emplear el agar de origen vegetal para solidificar medios de cultivo reemplazando las gelatinas de origen animal.

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Walter y Fanny Hesse

En 1884 se desarrolla un nuevo hito importante y es la tinción coloreada, desarrollada por Christian Gram que consiste en dar colorantes de contraste para identificar bacterias del tipo Gram + o Gram – siendo estas últimas las nocivas, a esta técnica se la denomina en su honor como “Tinción Gram”.  en 1886 Ernest Haeckel (1834-1919) da origen al taxón Monera clasificándolas de acuerdo a su núcleo así nacen dos divisiones: procariotas y eucariotas, ubicando a las bacterias por carecer de núcleo en la división de las procariotas. En 1959 se realiza la división de los 5 reinos vigentes de los seres vivos de la mano del norteamericano Robert Whittaker (1920-1980).

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Finalmente, y de manera conjunta a todos los hechos mencionados anteriormente comienza la microbiología a conformarse como una nueva ciencia dedicada a la comprensión del reino monera, posterior a estos hechos se descubrieron muchas más evidencias microbiológicas así es como en 1889 Martinus Beijerinck introduce el concepto de virus, permitiendo a la microbiología ahondar en un el estudio de la genética microbiana este último científico en 1901 descubre cómo enriquecer medios de cultivo. De este modo la microbiología se convierte en una potente arma contra las enfermedades al servicio de la humanidad y es gracias a ella que en 1901 Karl Landsteiner describe por primera vez la clasificación de los grupos sanguíneos, o que después de 10 años, es decir, en 1911 se descubra por primera vez el cáncer viral determinado por Francis Rous.

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La microbiología aportó a la superación de múltiples enfermedades como infecciones que pueden ser combatidas gracias a la penicilina descubierta por Alexander Van Fleming (1929) posterior a ello la microbiología no se detuvo y aportó  significativamente a múltiples áreas del conocimiento permitiéndonos comprender a la vida en macro desde una perspectiva en micro en la actualidad la microbiología apunta al nacimiento de áreas más especializadas en miras a la clonación de proteínas y el desarrollo de enzimas especialidad que comprende la biotecnología  y se encamina también hacia el desarrollo de proyectos más visionarios comprendidos desde la nanotecnología, en resumen esta ciencia promete ser la respuesta las múltiples interrogantes y retos que plantea la sociedad humana del futuro sea desde la biorremediación, la medina, la alimentación o incluso la docencia una docencia que tenga por fin educar a las generaciones futuras sobre la importancia de comprender todo aquello que nos rodea y lograr así modificar patrones culturales que afectan la salud y pueden atentar contra la vida.

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Referencias

Terán, R. (2016). Raíces históricas de la Microbiología. En R. Terán, Naturaleza de la microbiología y del mundo microbiano. (págs. 13-32). Quito: Editorial Universitaria .

 

El ser pensante

 Autor:  Dr. José Héctor Contreras

josehectorcontreras@arnet.com.ar

martes, 05 de junio de 2018 11:15

Copyright 05 de junio de 2018. Todos los Derechos Reservados.

Web: https://jcontreras604.wordpress.com

     Hablar de cerebro se me ocurre el nombre del sabio español Ramón y Cajal, Humberto Fracassi, todas las neuronas al servicio de la humanidad. Dijo Sherrington C.S (premio Nobel de medicina) el sistema nerviosos es un “aparato de integración”, siguió de algún modo el sistema holístico vitalista. Laín Entralgo nos dice al principio, que la biología del hombre no es sín más, de un mero organismo viviente, a la manera de la ameba o el chimpancé. Mientras que Xavier Zubiri nos habla de la formalización, es decir que el sistema nervioso, es el creador de la variedad de situaciones que las cosas otorgan al hombre, luego  se logra la Telencefalización que a su vez culmina en la Corticalización de la función, en dónde la persona como ser pensante se pregunta p.e. “cogito ergo sum”. Descartes en el “Discurso del Método” y asocio de inmediato los servos mecanismos de autorregulación cibernética del matemático Norbert Wiener y me pregunto ¿Y el arte? Nos responde el máximo genio de la lengua alemana Juan Wolfgang Goethe (C.I. de 230), “los artistas me parecen a menudo padres y madres que engendran criaturas muy bonitas, sin saber cómo”. El Leonardo da Vinci <<La Gioconda que de su país Italia fue a Francia y se la vendió al Rey de ésa época; la Santa Cena, etc. >>”La pintura parece una cosa milagrosa al volver palpable lo impalpable y en relieve lo que es plano”; al crear es feliz, creando se asemeja a Dios y el Señor lo hizo a su semejanza. Y uno se pregunta ¿Y el poligrama? aplicado para generar obras artísticas, creadas por el intelecto humano, y nos hablan de que todo es un devenir “déjà “vu”, según Heráclito de Efeso es el paso del ser a ser otro, todo está concatenado con la constancia, equilibrio y cambio, y me viene a la mente la sabiduría china con Lin Yutang “la Importancia de Comprender” y menciono a Gotaza el Buda , Confucio, Gandhi el “Alma grande”, el yoga Patañjali en el nivel de A. Hatha y enlazo con su capacidad de enlaces verbales lógico matemáticos, la axiología y su juicio equilibrado para discernir sobre los ¿por qué? “De la vida” y su existir. Me acerco sigilosamente a la Biocibernética o Biónica que se inicia con Heinz von Foerster, Jack Steele y nos tratarán de explicarnos ¿Cómo pensamos? Y se me antoja referirme al origen de la vida, plasmado en el ADN o DNA codificado y se descubrió más de 4.000 enfermedades de origen genético, la mayoría de las heredodegenerativas p.e. esclerosis lateral amiotrofiaca y la asocio al genio de éste siglo recientemente fallecido Stephen Hawking  “A simétricos agujeros negros, existen simétricos agujeros blancos”, la NASA está cerca de enviar a astronautas terrestre a otros planetas en “segundos” a través de éstos agujeros negros, ¿será viable, posible?; y hoy se conoce gracias a físicos modernos que cambiaron de paradigma, lo de Newton Isaac “Ley de la gravitación Universal, etc., por lo de Max Planck “teoría de los quantums”, “mecánica cuántica”; “teoría de las cuerdas” y el enorme avance de los elementos subatómicos p.e. “túnel del electrón” ; resonancia paramagnética cuántica, resonancia del espín electrónico (REE), trapping del espín, entrecruzamiento cuántico, etcétera y mucho más. Voy a retomar a Zubiri y dice que, ubica al hombre como “un animal de realidades”, que en él perdura la estructura del sentir animal-sistema límbico- y en virtud de la inteligencia aparece un nuevo tipo de psiquismo y con ello un nuevo tipo de sustantividad, concepto antropológico del autor. La inteligencia sería la capacidad de aprender las cosas, no como puro estímulo sino como realidades. Laín Entralgo va más allá y nos habla del ser humano como persona, realidad personal y Ferrater Mora sostiene que el hombre es un “relativo absoluto” por esto la realidad de la persona humana debe oscilar continuamente entre la “absoluta propiedad” y la “absoluta entrega”. Según Dahrendorf R. et al. La persona es “libre” “dueña de su ser” y Friedrich Nietzsche et al. Nos dice de la importancia de lo auténtico “Así hablaba Zaratustra” (anticristo total). Y me pregunto desde el aspecto emocional y humano ¿en que era estamos? Si va de la mano las vivencias actuales, en el camino correcto o equivocado, de la realidad por donde transitamos, así acertadamente Eric Fromm que veía con claridad que se presenta “la duda de lo que pasará”, siendo éste el problema básico del hombre moderno, del hombre en el Cósmo, y se encuentra con la tremenda verdad que no adquiere la “capacidad de pensar por sí mismo” y remata con “de locos es intentar comprender”. Ya nos decía el genio ruso Iván Petrovich Pavlov a través de sus escritos de la “tozuda realidad” quién nos legó tanta enseñanza fisiológica “los perros condicionados” que es un ejemplo de tesón, perseverancia y altruismo. No puedo dejar de recordar a una sabia de la naturaleza, que nos dejo impregnado en el mundo, su amor por la vida, Hellen Keller <<ciega sordomuda>> que aprendió mediante el tacto un lenguaje de signos, a comunicarse con el ambiente, logrando así salir del ostracismo. Y digo que para comprender la verdad final la tiene aquél que dijo “Yo soy la luz, el camino, la verdad y la vida” (Juan art. 14, versículo 6), y sostengo que “el hombre es un simple instrumento de Dios”. Suerte y Felicidad. Nos estamos comunicando. Dr. José Héctor Contreras, Dr. Ciencia de la Salud, Investigador Senior.

Difundir conocimientos científicos, son útiles a todas las comunidades. Cordialmente. José

Síntesis Epistemológica de autores relacionados a la sociedad del conocimiento, las diferentes posturas filosóficas y sociológicas modernas.

HERBERT SPENCER

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 Ingeniero civil, naturalista, filósofo psicólogo, antropólogo y sociólogo de origen inglés nacido en Derby en 1820 y fallece en Brighton, Inglaterra en 1903. Importante positivista de su país, de formación autodidacta; su principal interés fueron las ciencias y las letras. Promovió el darwinismo social aunque exista controversia. Para su explicación de la organización social utilizó como modelo al organismo biológico, lo que según Spencer, la organización social es un sistema con funciones que  van desde lo más simple hasta lo más complejo y dependerá del desarrollo alcanzado, debido al proceso de evolución natural existirán diferencias estructurales. En el contexto sociológico, Spencer, fue pionero en utilizar  un modelo sistemático para los conceptos de estructura y función.  Su vida dedico al estudio y elaboración de un sistema evolucionista dentro del campo de la filosofía, este sistema toma a la evolución natural como objeto de estudio que es clave en toda realidad pues para explicar cualquier nivel progresivo: material, biológico social o el que fuera necesita obligadamente justificarlo mediante la ley mecánico – materialista. Antes de la publicación de Darwin y Wallace sobre la selección natural de los organismos vivos; específicamente entre 1852 y 1857; Herbert Spencer, publica tres importes artículos que hablan sobre la evolución en las sociedades. Estos artículos son: a) A THEORY OF POPULATION; b) THE DEVALOPMENT HYPOTHESIS. c) PROGRESS: ITS LAW AND CAUSA. La sociedad evoluciona, y cambia de un estado homogéneo indefinido e incoherente, hacia uno más homogéneo, definido y coherente.  En un marco social que abarca política, religión, economía y en todo lo que el ser humano realice. No aceptaba totalmente la teoría de Darwin, más bien adaptaba estos conceptos con los de Lamarck afirmando que los cambios se transmiten de generación en generación. Para él la sociedad no se diferenciaba de ningún organismo vivo ya que esta en sí misma es como si fuera uno, que evoluciona en el tiempo y que va de acuerdo a la ley de vida, (supervivencia del más fuerte) desde cualquier nivel. Opositor al colonialismo afirmando que ningún gobierno colonial es factible si no se transgrede los derechos de los colonos por lo que apoyaba la igualdad y libertad social. Desde la sociología, Spencer cataloga como “la historia natural de las sociedades” a la sociedad.

 

ALFRED REGINALD RADCLIFFE-BROWN

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Radcliffe-Brown  (Sparkbrook, 17 de Enero de1881-24 de octubre 1955), antropólogo inglés, desarrolló el funcionalismo estructuralista, donde se describe la estructura social de pueblos primitivos. Estudió en Cambridge y al ser inspirado por ideas del científico anarquista ruso Piotr Kropotkin autor de “Mutuad Aid” por lo que lo apodaron como “Anarchy Brown”. También tuvo notoria influencia de E. Durkheim que construyó la antropología británica, así dio paso a un método científico en la etnografía. Se lo asoció a la sociología estructuralista, padre del funcionalismo estructuralista  debido a que desarrolló bastas teorías sobre sistemas de parentesco, “teoría de la descendencia”. En Australia Occidental realizó trabajos de campo sobre parentesco y sistemas de totemismo entre los kariera. Publicando así: “The Adaman Islanders” (1922) y “The Social Organization of Australian Tribes” (1930). Fue profesor en diversas ciudades del mundo como Sydney, Chicago y Oxford. Radcliffe-Brown señalo que las instituciones son base de la permanencia del orden social cual si fueran órganos del cuerpo; afirma que las costumbres de un pueblo le dan estabilidad a ese grupo de seres humanos. Fundador del “Instituto de antropología social y cultural de Oxford” estudió particularmente los cambios originados por el colonialismo occidentalista. Muere en Londres con una grave enfermedad sin embargo nunca dejó de escribir. Así lo afirma (Barnard, 1992).

 

CLAUDE LÉVI-STRAUSS

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Nace en Bruselas el 28 de noviembre de 1908 y muere en París el 31 de octubre de 2009. Importante antropólogo y etólogo francés e importante figura de su disciplina en el siglo XX. Le dio  a las ciencias sociales  un enfoque más estructuralista por lo que se considera como fundador de la antropología estructural. Fue fundador junto con André Martinet, Roman Jakobson  y Morris Swandesh la Asociación internacional de lingüística. Fue escritor por excelencia  y muchas obras destacan de su autoría, sin embargo dentro de la asignatura su aporte más importante fueron sus teorías sobre la antropología, las teorías de Lévi-Strauss se encuentran expresadas en su obra “Antropología estructural” publicada en 1958. En donde se establece con notoria influencias de Emilie Durkheim la aplicación del método estructural de las ciencias humanas por lo que sostiene que su análisis debe ser explicativo. Afirma que las diferentes conductas del ser humano, en las diversas culturas, dependen de factores como los esquemas lingüísticos y mitos que denotan patrones sobre la vida humana  y nos permiten entendernos de mejor manera. Sus conocimientos permitieron aislar pensamientos etnocentristas en la investigación etnológica. Recibió diversos galardones  por su tarea de hacer conocimiento además por su connotada participación en la catedra universitaria. Considero a la  relación entre familias cuando estas por compromiso de unen de manera política, estas se entrelazan por un denominado nexo formando así una alianza que puede entenderse como estratégica. Así lo afirma (Charbonnier, 2007).

 

TALCOTT PARSONS
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Importante sociólogo estadounidense, propuso la teoría general de la sociedad, que concibe la vida social como una totalidad, con capacidad explicativa y predictiva sobre la vida social. Propone una teoría estructural-funcionalista para corregir su teoría inicial derivando en  dos teorías. La primera la teoría de la acción se basa en cuatro conceptos básicos: implica la existencia de un actor; el acto unidad supone un fin, o un estado futuro hacia el que se orienta la acción; la acción tiene lugar en una situación que entraña dos elementos: las cosas que el actor no puede controlar llamadas condiciones y las que puede controlar llamadas medios. Mientras que en la teoría sistemática se engloba en el sistema cultural, el cual es el que regula las orientaciones, por ende los medios y condiciones, adentro de este sistema está el sistema de la personalidad que es el que ubica al actor y sus necesidades individuales así lo afirma (© Biografías y Vidas, 2016). En general un individuo dentro de un sistema social siempre va tener un estatus y un rol. Todo sistema social tiene necesidades mínimas de satisfacer, estas son los prerrequisitos funcionales, los cuales son necesidades del sistema social en general, es decir los cuatro subsistemas famosos de Parsons, formados por cuatro imperativos funcionales (AGIL) necesarios en todo sistema, que son: la adaptación (A); la capacidad para alcanza metas (G); la integración (I); la latencia (L), un sistema debe proporcionar.

 

THOMAS HOBBES

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 Hobbes nace el 05 de abril de 1588 y fallece un 4 de diciembre de 1679. Distinguido pensador materialista, autor de la obra de filosofía política y también contribuyente de varios campos de investigación. Dentro del análisis de la vida social y política parte de la consideración de que la sociedad está compuesta por una multiplicidad de seres individuales conducidos por sus pasiones, explicando cómo se produce la transición de este individualismo atomista a la construcción de un cuerpo social artificial, o estado, de carácter absolutista. Se ha considerado su obra política como la fundamentación teórica del absolutismo. Su época se caracterizó por una división política, una que se refiere a la monárquica aduciendo que la legitimidad de ésta venía directamente de Dios y los parlamentarios que afirmaba que la soberanía debía estar repartida entre el rey y el pueblo, Hobbes ante esta situación permaneció neutral y su pensamiento lo enmarcó dentro del materialismo mecanicista. T. Hobbes hablaba del derecho de la naturaleza, es decir la libertad de poder utilizar el poder que cada uno tiene para garantizar la autoconservación, dada cuando una persona no puede seguir con una lucha constante con su entorno social. En su obra Leviatán, señaló el paso de la doctrina del derecho natural a la teoría del derecho como contrato social, donde el hombre es libre pero vive en constante peligro de una guerra de todos contra todos. Al pasar el estado de sumisión del pueblo hacia el gobierno se genera una posibilidad de paz, en lugar de ello se genera un principio de autoridad por parte del mismo (webdianoia, 2015).

  

JEAN-JACQUES ROUSSEAU

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 Rousseau (Ginegra, 28 de junio de 1712-Emenonville, 2 de julio de 1778) fue un polímata suizo francófono, pensador radical y revolucionario; que aunque es definido como ilustrado presentó profundas contradicciones que lo separaron de los principales representantes de la Ilustración. Sus ideas políticas influyeron en la Revolución francesa, el desarrollo de las teorías republicanas y el crecimiento del nacionalismo. En sus ideas políticas y sociales sostienen que la única forma de gobierno legal es el Estado republicano, donde la totalidad del pueblo legisle; independientemente de la forma de gobierno, dando gran importancia al tamaño del Estado, debido a que su gobierno debe ser más eficaz para evitar la desobediencia a esa voluntad general. Desarrolló un esquema social donde el poder recae sobre el pueblo, siendo posible vivir y sobrevivir sin un líder. En El Contrato Social el poder que rige a la sociedad es la voluntad general que mira por el bien común de todos los ciudadanos. Rousseau hace un estudio de la formación del hombre individual antes de éste “ingresar a la sociedad”, con sus primeras obras que incluyen: Discurso sobre las ciencias y las artes, Ensayo sobre el origen de las lenguas donde identifica los vicios y las virtudes; y Emilio, o De la educación propone encaminar al hombre a la virtud haciendo a un lado los vicios, promovió pensamientos filosóficos sobre la educación, siendo este uno de sus principales aportes en el campo de la pedagogía. Creando un sistema de educación que deja al niña/o, que viva y se desarrolle en una sociedad corrupta y oprimida así lo manifiesta (Martínez, 2012).

 

AUGUSTE COMTE

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 Comte distinguido pensador francés nacido un 19 de enero de 1798 y fallece el 5 de septiembre de 1857. Es uno de los personajes promotores del tipo de ideología positivista, por la que recibe el nombre de “Padre francés del positivismo y de la sociología”, Comte se basa en la razón y la jerarquización de la ciencia pues cada ciencia depende de otra, a su vez se fundamenta en la observación empírica dejando de lado teorías abstractas. La humanidad en su conjunto y el individuo como parte constitutiva, que pasa por tres estados sociales diferentes que se corresponden con distintos grados de desarrollo intelectual. Este tránsito de un estado a otro constituye una ley del progreso de la sociedad, necesaria y universal porque emana de la naturaleza del espíritu humano. El estado teológico el hombre busca las causas últimas y explicativas de la naturaleza en fuerzas sobrenaturales o divinas, primero a través del fetichismo posteriormente, del politeísmo y el monoteísmo. En el estado metafísico se cuestiona la racionalidad teológica y lo sobrenatural es reemplazado por entidades abstractas radicadas en las cosas mismas que explican su por qué y determinan su naturaleza. En el científico el hombre busca saber qué son las cosas, sino que mediante la experiencia y observación trata de explicar cómo se comportan, describiéndolas fenoménicamente e intentando deducir sus leyes generales, útiles para prever, controlar y dominar la naturaleza (y la sociedad) en provecho de la humanidad. A este estado de conocimientos le corresponde la sociedad industrial, capitaneada por científicos y sabios expertos que asegurarán el orden social (Diez, 2012).

 

KARL MARX

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Fenomenal filósofo, intelectual y militante comunista alemán de origen judío, nacido un 5 de mayo de 1818 y fallece lamentablemente un 14 de marzo del 1883. Tras la finalización de sus estudios, escribió para un diario radical, la Gaceta Renana (Rheinische Zeitung), donde comenzó a utilizar conceptos hegelianos de la dialéctica para influir en sus ideas sobre el socialismo donde generó un primer gran impacto. Creía que el socialismo sería, a su vez, finalmente reemplazado por una sociedad sin Estado y sin clases llamada comunismo puro. Junto con la creencia en la inevitabilidad del socialismo y del comunismo. Marx escribió para su propio disfrute obras de ficción como de no ficción. En 1837, completó una novela corta titulada Escorpión y Félix; drama titulado “Oulanem”; y algunos poemas, de los cuales ninguno fue publicado, En 1843, Marx publicó la obra “Sobre la cuestión judía”, en la que hizo una distinción entre la emancipación política y la humana. Examinó además el papel de la práctica religiosa en la sociedad. Ese mismo año publicó “Crítica de la filosofía del derecho de Hegel”, donde se ocupó sustancialmente de la religión, describiéndola como el “opio del pueblo” frase que lo hizo famoso. La obra de Marx ha sido leída de distintas formas. En ella se incluyen obras de teoría y crítica económica, polémicas filosóficas, manifiestos de organizaciones políticas, cuadernos de trabajo y artículos periodísticos sobre la actualidad del siglo XIX. Su ideal más importante: ¿En qué consiste, entonces, la enajenación del trabajo? Primeramente en que el trabajo es externo al trabajador, es decir, no pertenece a su ser; en que en su trabajo, el trabajador no se afirma, sino que se niega; no se siente feliz, sino desgraciado; no desarrolla una libre energía física y espiritual, sino que mortifica su cuerpo y arruina su espíritu. Por eso el trabajador sólo se siente en sí fuera del trabajo, y en el trabajo. La obra más importante de su autoría fue “El Capital”. Así lo manifiesta (Álvarez, 1812-2002)

 

ÉMILE DURKHEIM

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 Según (Nisbet, 1974), este importante sociólogo Francés nace el 15 de abril de 1858 y muere el 15 de noviembre de 1917 en París. Estableció formalmente la disciplina académica y, junto con Karl Marx y Max Weber, es considerado uno de los padres fundadores de dicha ciencia. Durkheim creó el primer departamento de sociología en la Universidad de Burdeos en 1895 creó la primera revista dedicada a la sociología, perfeccionó el positivismo que primero había ideado Augusto Comte, promoviendo el realismo epistemológico y el método hipotético-deductivo Así mismo redefinió la sociología como la ciencia que tiene como objeto el estudio de estos hechos, Durkheim propuso el método positivista, ya que pretende estudiar la sociedad como “cosa”, comprobar hipótesis a través de la realidad, por un lado agrega la estadística y por otro lado el razonamiento lógico; con esto contribuye a un método que se basa puramente en la observación de hechos y en el rango de comprobación que puedan tener estos. Utiliza conceptos de las ciencias duras aplicados a las ciencias blandas, permitiendo romper con la historia y la filosofía ya que no tienen ningún referente empírico. Estudiar los hechos sociales como “cosas” no porque éstos sean cosas materiales propiamente dichas, sino por su característica de observables y verificables empíricamente), plantea que pueden ser observados y contrastados por medio del método científico, estableciendo cuatro pasos básicos: Partiendo de la observación de hechos, se pretende que el investigador tome postura si será “participante” o “no participante” se pretende identificar.

 

RALPH LINTON
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Considerado como uno de los más destacados antropólogos estadounidenses de mediados del siglo XX. Sus obras “El estudio del hombre” (1936) y “El árbol de la cultura” (1955) son contribuciones fundamentales a la antropología. Linton fijó la distinción entre el estatus y rol. Con respecto a la primera obra citada esta estableció a Ralph Linton como uno de los mayores teóricos de la antropología, particularmente entre los sociólogos que trabajaron fuera de la corriente principal iniciada por Franz Boas. Consecuencia de este reconocimiento fue que Linton obtuviera, en 1937, cátedra de antropología en la Universidad de Columbia que lo perfilo como una eminencia académica. Obtuvo fondos públicos para que se pudieran realizar estudios sobre la aculturación. El realizado sobre siete tribus indias americanas, plasmó en la obra Aculturación en siete tribus americanas, es un ejemplo del trabajo en ese período. El interés de Linton en la corriente antropológica Cultura y personalidad también se expresó en la forma de un seminario que organizó con Abraham Kardiner en el Instituto Psicoanalítico de Nueva York. Posteriormente al periodo de la guerra Linton se movió a la universidad de Yale, un centro para los antropólogos como George Murdock que había colaborado con el gobierno de los Estados Unidos. Enseñó allí a partir la 1946 hasta 1953 y continuó publicando sobre cultura y personalidad. Y durante este período escribió su obra “El árbol de la cultura”, una descripción global ambiciosa de la cultura humana. Murió de complicaciones iniciadas en su viaje a Sudamérica la víspera de Navidad, 1953. Su esposa terminó El árbol de la cultura que se convirtió en un libro de texto popular pos mortem. Así lo afirma (© Biografías y Vidas, 2016).

 

MORRIS GINSBERG 

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 Morris Ginsberg afamado sociólogo Litvak-británico, autor de una tesis a Malebranche presenta en sus ideas principales que la responsabilidad social de sociólogos, que vio como la parte del problema de la ética de conocimiento; vio una inminente necesidad de emprender la investigación llena de relaciones entre preguntas del hecho y de valor ante visiones relativistas que mantienen  que los conflictos sociales originarios de las diferencias de la perspectiva moral así nació su obra “La razón y la Insensatez” en naturaleza humana y sociedad, afirma que no se debe creer que la razón y el sentimiento estén en oposición o razón como el esclavo de las pasiones, sino su importancia en motivación de la acción, dirección del sentimiento y coacción; analizó la diversidad de moralejas entre sociedades, grupos e individuos, haciendo una distinción clara entre ese reconocimiento y asunción ética la cual debe. “En la Justicia en la Sociedad”, se descubre si la fuerza es necesaria o puede la meta ser asegurada por persuasión o acuerdo voluntario; puede este ser alcanzado por obligación o su valor que libremente o espontáneamente persigue, esto se aplica en cualquier esfuerzo de distinguirse entre los derechos y deberes que requieren por convicción interior y aceptación libre. El tema la defensa de la disposición liberal de la mente como un desiderátum, la mente liberal aborrece al fanatismo, para contar el coste en términos de felicidad humana y vidas humanas así lo asegura (Austin, 2016).

 

JÜNGER HABERMAS

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 Habermas, filósofo y sociólogo alemán, en su obra La Teoría de la acción comunicativa aborda la teoría de la acción y su fundamento racional, a partir de tres pretensiones fundamentales: desarrollar un concepto de racionalidad más allá de los postulados subjetivistas e individualistas de la filosofía y teoría social moderna, elaborar una nueva concepción de la sociedad en dos niveles integrando los paradigmas de sistemas y mundo de la vida, y por último, desarrollar una teoría crítica de la modernidad buscando las respuestas necesarias para retomar su proyecto original. Realiza un análisis de las dos esferas de interacción que le permiten interpretar, la estructura social de la Modernidad. Estas son: “mundo de vida” y “sistema”. La integración social responde a un dominio simbólico y lingüístico que permite a los actores sociales desarrollar procesos comunicativos y discursivos a favor de una mayor realización como personas y ciudadanos, al propiciar un diálogo abierto al “entendimiento” y a los contextos morales y éticos que le sirven de legitimación. La integración sistémica es el resultado de los procesos de intercambio y de mercado, consumo y producción, con los que se intentan inducir las acciones sociales y políticas desde la regularidad de la razón tecno-científica, que en su interés de dominio, reduce significativamente la intersubjetividad que le da  origen y sentido al “mundo de vida”. La crítica de Habermas es terminante: sólo a través de las prácticas de la racionalidad comunicativa es que el proyecto de una sociedad justa y democrática es posible (Garrido, 2011).

 

JOSÉ DE SOUZA SILVA

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José de Souza expresa que bajo la noción de que la humanidad experimenta profundas transformaciones, tipo cualitativo, propone una reinterpretación de las condiciones históricas actuales bajo la luz de esas transformaciones. Las nuevas formas sociales que actualmente vivimos recuerdan que estamos en una sociedad de la información. Donde el emprendedor no es neutral. A partir de un cierto régimen de verdades sobre qué es la realidad y cómo ésta funciona, él toma decisiones y realiza acciones para transformar su contexto. El factor crítico para comprender la naturaleza de un emprendimiento es la visión de mundo que prevalece en el contexto de la innovación. A cada concepción de realidad corresponde un modo de innovación con una filosofía para inspirar y orientar a los emprendedores, para quienes lo social emerge como relevante o no. Históricamente, bajo diferentes visiones de mundo, la humanidad desarrolló distintos paradigmas para asegurar su existencia. Cada paradigma histórico influencia la forma de innovar y emprender de las sociedades. Asumiendo que la humanidad está experimentando otro cambio de época desde los años 60, el emprendedorismo en perspectiva histórica caracteriza la crisis paradigmática del industrialismo; y sintetiza los escenarios globales emergentes y sus implicaciones para los emprendimientos sociales. De la visión contextual del mundo emerge el emprendedor social cuyo espíritu solidario, creatividad intelectual, preocupación social, voluntad política y actitud ética mantienen movilizados su imaginación, capacidad y compromiso para crear “valor colectivo agregado” entre grupos de actores de la sociedad civil que privilegian el bien común (Silva, 2001).

WILLIAM JAMES

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Filósofo y psicólogo estadounidense que desarrolló la filosofía del pragmatismo. Explica el principio del funcionalismo a la psicología, situándola entre las ciencias basadas en el método experimental. James aplicó sus métodos empíricos de investigación a temas religiosos y filosóficos. Exploró cuestiones como la existencia de Dios, la inmortalidad del alma, el libre albedrío y los valores éticos, empleando como fuente directa la experiencia religiosa y moral humana. Se relaciona con una doctrina que él mismo llamó empirismo radical, este filosofo expresa que el pragmatismo es un método para apaciguar las disputas metafísicas que de otro modo serían interminables. Para James la verdad no es una propiedad inherente e inmutable a la idea, sino que es un acontecer en la idea según su verificabilidad basada en ideas y hechos, es decir que, estas ideas cumplen una función como herramientas útiles para el individuo que lo guían en sus elecciones para dirigirse a la realidad de forma satisfactoria y no perjudicial. Desarrollaba este método a partir de un análisis del fundamento lógico de las ciencias para convertirlo en la base de la evaluación de cualquier experiencia. Sostenía que el significado de las ideas sólo puede encontrarse en los términos de sus consecuencias. Si no hay efectos, es que esas ideas no tienen sentido. Siendo un método empleado por los científicos para definir sus términos y para comprobar sus hipótesis, que llevan a predicciones. Las teorías con significado, argumentaba James, son instrumentos para resolver los problemas que se plantean con la experiencia así lo afirma: (Tomás, 2010 ).

 

RICHARD MCKAY RORTY

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Es llamado el renovador de la filosofía estadounidense dentro de la corriente del neopragmatismo, en la que emprendió un revolucionario trabajo que insta a los filósofos a abandonar la búsqueda de verdades absolutas. Apegado a los problemas concretos y diarios de nuestra sociedad, efectuó una crítica moderna a la metafísica y sostuvo que las ideas (la teoría) deben estar siempre al servicio de la acción, lo concreto, y no a la inversa. Se basó en el pragmatismo que sostiene que la importancia de una idea debe ser medida por su utilidad o eficacia para lidiar con un problema dado. Desacraliza el lenguaje de la filosofía y lo empieza a considerar como un lenguaje más, incluso homologándolo con la literatura. Para Rorty y Wittgenstein, los humanos simplemente nos movemos en el lenguaje y en las prácticas sociales que lo generan. Rorty pensaba que el fin de toda investigación debiera ser hacernos más felices permitiéndonos afrontar con más éxito el entorno físico y la convivencia. No obstante sus grandes aportaciones en el campo de la filosofía, consideraba que esta disciplina no puede ni debe ser una actividad primaria y exclusiva, e incluso desacralizó el lenguaje de la misma al considerarlo “un lenguaje más”, homologándolo con la literatura. Entre sus libros clásicos se encuentran Contingencia, ironía y solidaridad, en el que el pensador analizó la autodeterminación del individuo y la posibilidad de implementar una sociedad basada en la equidad, y La filosofía y el espejo de la naturaleza según (Henao, 2014).

 

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Hume sociólogo que constituye una de las figuras más importantes de la filosofía occidental y de la Ilustración escocesa. Él mantiene que el conocimiento se deriva de la experiencia, y es sensible porque los sentidos pueden percibir, siendo la única fuente de conocimiento, que sin ella no se podrían alcanzar los saberes; entonces el conocimiento humano proviene de los sentidos. Los principios esenciales de su pensamiento son el empirista, el ser humano conoce a partir de la experiencia cuando nuestro pensamiento aparente ser capaz de ir más allá, al rebasar esta frontera cae en error. El principio de inmanencia, cualquier dato de la realidad permanece dentro del sujeto, donde el sujeto pierde el contacto con la realidad misma, con los objetos y debe conformarse con tener impresiones sensibles de los mismos. La realidad queda así mediatizada para siempre por nuestros sentidos, llamando a la experiencia percepciones que pueden ser impresiones (más intensas) e ideas (menos intensas). Principio de copia, las ideas no son sino copias de nuestras impresiones, es decir, que nos es imposible pensar algo que no hemos sentido previamente con los sentidos. Principio de asociación de ideas, las ideas no se encuentra aisladas sino que, su naturaleza provoca que se relacionen de modo determinado y ordenado, por las leyes: semejanza, continuidad y causa-efecto. Principio de negación de las ideas abstractas, se niegan ya que son complejas creaciones de la mente humana, que en cuanto se le deja una mínima libertad tiende a generalizar los datos concretos y particulares (David Hume, 2016).

 

JOHN LOCKE

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 Médico y filósofo implicado en la vida política de la Inglaterra del siglo XVII. Iniciador del movimiento filosófico del Empirismo, al rechazar la existencia de las ideas innatas, y de la posibilidad de llegar al conocimiento al margen de la experiencia. Entonces su epistemología se fundamenta en la no creencia o existencia del innatismo y el determinismo, por lo que rechaza la idea absoluta, en favor a la probabilística matemática. Para Locke el conocimiento solamente se alcanza a las relaciones de los hechos, al cómo mas no al por qué. Considera que la única posibilidad de conocimiento se hace a través de la experiencia sensible, negando cualquier posibilidad de conocimiento, como proponía Descartes, con las ideas ignatas. Los pensamientos contienen elementos propios del racionalismo y el mecanismo. Trata la religión como un asunto privado e individual, que afecta solamente a la relación del hombre con Dios, no a las relaciones humanas. En virtud de esta privatización el hombre se libera de su dependencia de las imposiciones eclesiásticas. Locke afirma que la teoría del conocimiento no es un fin en sí misma, sino que se trata de una herramienta para comprender la relación entre los seres humanos y la realidad que nos rodea. No analizamos cómo es la realidad, sino como la conocemos. Así que el conocimiento es limitado ya que nunca es innato, no puede ir más allá de lo que podemos conocer, y sólo podemos tener certeza sobre lo que está dentro de los límites de la experiencia así lo afirma: (Vicente, 2013).

 

JEAN PAUL SARTRE

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El ilustre Sartre fue un exponente del existencialismo y del marxismo humanista. Sartre considera que el ser humano está “condenado a ser libre”, es decir, arrojado a la acción y responsable plenamente de su vida, sin excusas. Concibe la existencia humana como existencia consciente porque es lo que lo diferencia del objeto y un fenómeno subjetivo en el sentido de que es conciencia del mundo y conciencia de sí. El hombre no es otra cosa que lo que él se hace. Éste es el primer principio del existencialismo, donde el  concepto de Dios es una contradicción, asumiendo la muerte de Dios anunciada por Nietzsche. En el ser humano la existencia precede a la esencia, aquello que nos definirá, es lo que construiremos mediante nuestros actos. Por esto el ser humano está condenado a la libertad, por tener en cada momento que elegir y disponer, desde la soledad individual, de todos nuestros recursos para actuar, incluidos también nuestros proyectos de vida fundamentales. La dignidad humana radica en la libertad, el ser humano siempre trasciende su situación concreta, aspira al futuro sin estar determinado por su pasado, se traza metas y construye su ser. En este gesto creador existe el límite referente a su propia posibilidad; donde cabe planificar una vida moral y política; en tanto que establece el esquema de una vida auténtica, que desde la responsabilidad al elegir el proyecto vital compromete también a la comunidad, debe igualmente favorecer formas de organización social fundamentadas en la libertad (Echegoyen, 2009).

 

INVES IMRE LAKATOS

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Lakatos recoge de Popper los aspectos esenciales del racionalismo crítico: la creencia de que el crecimiento del conocimiento científico es racional, y que la crítica es el vehículo del crecimiento. De Kuhn la importancia de la historia de la ciencia. En la metodología de Lakatos el elemento histórico tiene dos aspectos. La historia interna, es la discusión y confrontación intelectual, en un área específica de las teorías que lo integran. Y la historia externa, las circunstancias psicológicas y sociológicas existentes en la actividad de investigación de los científicos al llevar a cabo la historia interna de un área. Lakatos considera la  falsación como un enfrentamiento en el que, teorías rivales se confrontan con la experiencia; así una es aceptada y la otra es refutada. Plantea una nueva unidad de análisis: el programa de investigación científica (PIC), que consiste en una sucesión de teorías relacionadas entre sí, de manera que unas se generan partiendo de las anteriores. Estas teorías dentro de un PIC comparten un núcleo firme o duro (NF). El núcleo firme está protegido por un Cinturón protector (CP) que consiste en un conjunto de hipótesis auxiliares que pueden ser modificadas por otras nuevas con el objetivo de impedir que se pueda falsar el núcleo firme. Entonces la ciencia era incapaz de alcanzar la “verdad”, pero sugirió que cada nueva teoría era capaz de explicar más cosas que la anterior, y de predecir hechos nuevos que nadie antes ni siquiera se había planteado (ITAM, 2012).

 

KARL POPPER

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 Popper filósofo y teórico de la ciencia, fue el creador de la corriente epistemológica falsacionismo que consta de comprobar una teoría, significa intentar refutarla mediante un contraejemplo; si no es posible refutarla, dicha teoría queda corroborada, pudiendo ser aceptada provisionalmente, pero nunca verificada.  La tesis central de Popper es que no puede haber enunciados científicos últimos, es decir, que no puedan ser contrastados o refutados a partir de la experiencia. La experiencia sigue siendo el método distintivo que caracteriza a la ciencia empírica y la distingue de otros sistemas teóricos. La racionalidad científica no requiere de puntos de partida incuestionables, pues no los hay. Por lo que propone un método científico de conjetura por el cual se deduce las consecuencias observables y se ponen a prueba. Si falla la consecuencia, la hipótesis queda refutada y debe entonces rechazarse. En caso contrario, si todo es comprobado, se repite el proceso considerando otras consecuencias deducibles. Cuando una hipótesis ha sobrevivido a diversos intentos de refutación se dice que está corroborada, pero esto no nos permite afirmar que ha quedado confirmada definitivamente, sino sólo provisionalmente, por la evidencia empírica. El científico debe proponer audazmente una teoría que luego será sometida a rigurosos experimentos y observaciones. El avance en la ciencia está en falsar sucesivas teorías para así, sabiendo lo que no es, poder acercarse cada vez más a lo que es (Karl Popper “Falsacionismo”, 2009).

 

THOMAS KUHN

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Kuhn físico, historiador y filósofo de la ciencia estadounidense, en su teoría kuhniana del cambio científico ocupa un sitio estratégico en la transformación que sufrió la filosofía de la ciencia a partir de los años sesenta, introdujo en el análisis epistemológico el aporte de otras disciplinas como la historia, la sociología y la psicología. Presenta a la ciencia como una estructura cognoscitiva dinámica que surge y se desarrolla dentro de un contexto histórico-social, un paradigma, constituido por un conjunto de valores cognitivos que dependen de la comunidad científica. Consideró a los paradigmas como realizaciones científicas conocidas universalmente, que en un tiempo determinado proporcionan tanto problemas como soluciones a la comunidad científica; determinó un conjunto de prácticas que definieran la disciplina científica en un tiempo específico. En el modelo kuhniano se tiene diferentes disciplinas: la ciencia inmadura, caracterizada por la formación de escuelas de pensamiento que aún no son ciencia porque no tienen un paradigma en común; la ciencia normal, basada firmemente en realidades científicas pasadas y que la comunidad reconoce durante un cierto tiempo como fundamento para prácticas o investigaciones futuras. Se da la crisis científica porque la ciencia normal no se exceptúa de manifestar errores o contradicciones en los modelos científicos, existiendo fenómenos o anomalías que no se podrán explicar, momento en el que se genera una crisis; por consecuente, la aparición de un nuevo paradigma que suplanta al otro mientras que los científicos  se vuelven a otras teorías para poder explicarlas y se buscan nuevas teorías (Sánchez, 2007).

 

PAUL FEYERABEND

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Feyerabend basado en pensamientos popperianos, antiempiristas antipositivista y antirelativiste, se basó en la anarquía rechazando las normas universales. Mantiene que las metodologías de la ciencia no han proporcionado reglas adecuadas para guiar las actividades de los científicos, y sugiere que, dada la complejidad de la historia, es muy poco razonable pensar que la ciencia puede y debe actuar de acuerdo con reglas fijas y universales. Ya que tiene una visión demasiado simple de los talentos del hombre  y de las circunstancias que fomentan o provocan su desarrollo. Además es perjudicial a la ciencia porque pasa por alto las complejas condiciones físicas e históricas que influyen en el cambio científico. Hace que la ciencia sea menos adaptable y más dogmática. Feyerabend demuestra que no es aconsejable que las elecciones y decisiones de  los científicos estén obligadas por las reglas establecidas por las metodologías de la ciencia o implícitas en ellas. En su obra Crítica Contra el Método expone una investigación histórica en la cual concluía que no hay un método con principios infalibles, no existe regla sin romperse. Propuso un principio que puede ser defendido bajo cualquier circunstancia y en todas las etapas del desarrollo humano “todo se vale” (La Teoría Anarquista del Conocimiento , 2012).

 

MICHEL FOUCAULT

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 Foucault trata principalmente el tema del poder ya que para él no puede ser localizado en una institución o en el Estado. Habla del subpoder, de “una trama de poder microscópico, capilar”, que es el conjunto de pequeños poderes e instituciones situadas en un nivel más bajo. No existe un poder; en la sociedad donde se dan múltiples relaciones de autoridad situadas en distintos niveles, apoyándose mutuamente y manifestándose de manera sutil. Uno de los grandes problemas que se deben afrontar cuando se produzca una revolución es el que no persistan las actuales relaciones de poder. Pide analizar a niveles microscópicos. Para el autor de la microfísica del poder, el análisis de este fenómeno sólo se ha efectuado a partir de dos relaciones: Contrato y Dominación. El problema del poder no se puede reducir al de la soberanía, ya que, siempre existen relaciones de autoridad que no son proyección directa del poder soberano, sino más bien condicionantes que posibilitan el funcionamiento de ese poder, son el sustrato sobre el cual se afianza. El poder no es un objeto que el individuo cede al soberano, sino que es una relación de fuerzas, una situación estratégica en una sociedad en un momento determinado. Por lo tanto, está en todas partes. El sujeto está atravesado por relaciones de poder, no puede ser considerado independientemente de ellas. El poder entonces no sólo reprime, sino que también produce efectos de verdad, produce saber, en el sentido de conocimiento (Ignacio, 2009).

 

MARTIN HEIDEGGER

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 Filósofo alemán que expresa en la comprensión heideggeriana que el hombre es el ente abierto al ser,  mantiene una explícita relación de co-pertenencia con él. La forma específica de ser que corresponde al hombre es el “ser-ahí”, en cuanto se halla en cada caso abocado al mundo, lo cual define al “ser-ahí” como ser en-el-mundo”. De esa estructura parte la analítica existencial del Dasein, que en Ser y tiempo juega el papel de ontología fundamental. Para Heidegger el ser del hombre se define por su relación con el mundo, relación cuya forma de ser no consiste en un «comercio» entre sujeto y objeto, o en una teoría del conocimiento que también los implique, sino que es propia de la existencia como «ser-en-el-mundo», y encuentra su fundamento ontológico en el «Cuidado» o «Cura». Estas categorías en rigor, existenciales o existenciarios le sirven para comprender por dónde pasa la diferencia entre una vida auténtica, que reconozca el carácter de «caída» que tiene la existencia, es decir, la imposibilidad de dominar su fundamento, y una vida inauténtica o enajenada, que olvida el ser en nombre de los entes concretos. El “ser ahí” se encuentra “a sí mismo” inmediatamente en lo que hace, usa, espera, evita en aquellas cosas que están a su alcance y que le conciernen”. En definitiva la vida no es más ni menos que la existencia, o sea una configuración final de significados. El ser se es, al ser en el mundo (graphicom.cl, 2011).

 

JACQUES DERRIDA

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 Su pensamiento es conocido como la deconstrucción, el cual es imposible de explicar ya que no se trata de un método, por lo cual no se puede dar normas o pasos para explicar su forma de ser. Es un tipo de pensamiento que critica, analiza y revisa fuertemente las palabras y sus conceptos. En su pensamiento deconstructivista pone en evidencia la incapacidad de la filosofía de establecer un piso estable, sin dejar de reivindicar su poder analítico. La mayoría de los estudios de Derrida exponían una fuerte dosis de rebeldía y de crítica al sistema social imperante. La deconstrucción se relaciona con trayectorias vastas de la tradición filosófica occidental, aunque también está ligada a disciplinas académicas diversas como la lingüística y la antropología con las que polemiza cuando percibe que no participan suficientemente de las “exigencias filosóficas”.  La Deconstrucción  es una estrategia filosófica cuyas reflexiones tienen carácter de argumentos rigurosos con los que invertir las categorías filosóficas tradicionales; si en filosofía occidental toda oposición se presenta como un enfrentamiento entre dos estructuras binarias jerárquicas (existencia- esencia, hombre-mujer, ser humano- animal, alma-cuerpo…), la Deconstrucción tratará de invertir esas jerarquías y desmontarlas evidenciando su falta de solidez, sus aporías y paradojas; la primera tarea será, siempre, hallar cuál es la oposición binaria jerárquica que domina en un texto (Deconstrucción, 2011).

 

GEORG WILHELM FRIEDRICH HEGEL

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 Las aportaciones de Hegel son de gran envergadura especialmente a lo relativo a la dialéctica moderna. La que se refiere no tan solo al pensamiento, como lo hacía la dialéctica antigua., sino que abarca también al mundo exterior. El sistema de Hegel concibe al mundo de la naturaleza, de la historia y del espíritu como un proceso de cambio y desarrollo constante. La dialéctica parece el modo de ser de la realidad y una exigencia del pensamiento que quiera comprenderla adecuadamente. La definición, mas sintética de la dialéctica la dio Hegel: “espíritu de contradicción organizado”. Todas las cosas están hechas de contrarios, esa contradicción es la fuente del desarrollo. Hegel era idealista, pensaba que los fenómenos y objetos de la realidad eran la forma de objetivarse del “espíritu absoluto”, el que ya existía antes de que existiese el mundo, La dialéctica hegeliana fue adoptada por los marxistas liberando su núcleo racional del revestimiento místico y aplicándolo al estudio del movimiento del mundo. Hegel representa la cumbre del idealismo filosófico alemán, su literatura filosófica es amplia y complicada, destaca en ella La Fenomenología del Espíritu. Con Hegel, el idealismo alemán adquiere su máxima expresión y desarrollo y abre un horizonte de reflexión filosófica que, con su perspectiva y problemática, se arraigó profundamente en el pensamiento filosófico pos hegeliano. Indudablemente, Hegel expresa la síntesis última y plena realización conceptual de ese movimiento filosófico que tiene sus raíces en Kant y que continúa ulteriormente en Fichte y Schelling. Así lo afirma (Rojas M. , 2014).

IMMANUEL KANT

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 La teoría del conocimiento de Kant, presentada en su crítica de la razón pura. Con ella pretende responder las objeciones de Hume respecto del fundamento del conocimiento científico, basado sólo en la costumbre. Kant no duda que el conocimiento científico, universal y necesario, es posible ya que la física de Newton lo prueba. Y sabe que un conocimiento de este tipo no puede tener su fundamento en la mera costumbre. De ahí que no se pregunta por la posibilidad sino por las “condiciones de posibilidad”. Su teoría le permite encontrar el suelo firme para la Ciencia en el propio sujeto, portador de formas universales que obtienen de la experiencia la materia indispensable para construir su objeto de conocimiento, el fenómeno. Así encerrado en un mundo fenoménico, descalifica la posibilidad de contactar a las cosas en sí mismas, sean las del mundo, la de Dios, o del alma. Su filosofía, no niega la existencia de Dios, ni un orden moral, ni la realidad pensable de un mundo físico. Lo que niega salvo en lo moral es que la razón humana pueda trascender y llegar a esos entes en sí mismos: sean el mundo, Dios o el alma. Además, constituyó la idea de que el mundo, el Sol y todos los planetas son complementarios unos con otros. Kant parte de la conciencia, de las representaciones fenoménicas del yo, sean provenientes del mundo externo o interno (Luvenicus, 2011).

 

FRIEDRICH NIETZSCHE

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 En la filosofía de Nietzsche declara la muerte de Dios donde no quiere decir que Dios haya existido y después haya muerto. Si no significa que la creencia en Dios ha muerto, expresa el fin de toda creencia en entidades absolutas. Donde Dios no crea al hombre sino el hombre a Dios, la creencia en Dios sirve para dar un consuelo a los hombres de la miseria y sufrimiento existente en este mundo; es un refugio para los que no pueden aceptar la vida. “Muerte de Dios” estamos en un tiempo histórico clave pues en él observamos la necesidad de su final; “Concepto de Dios” se refiere al del cristianismo, pero también a todo aquello que puede sustituirle. Dios es la metáfora para expresar  la realidad que se presenta como la verdad y el bien. Todo aquello que sirve a los hombres para dar un sentido a la vida, pero que sin embargo se pone fuera de la vida, es semejante a Dios: la naturaleza, el progreso, la revolución, la ciencia, tomadas como realidades absolutas son el análogo a Dios. Para Nietzsche con dicha “muerte” podemos y debemos vivir sin lo absoluto, en la “inocencia del devenir”. Es la condición para la aparición del superhombre, que es el individuo fiel a los valores de la vida, al “sentido de la tierra”. Para Nietzsche, la sociedad se encuentra sumida en un profundo nihilismo que ha de superar si no quiere ver su fin (Echegoyen, 2009).

 

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

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EFECTO FOTOELÉCTRICO

  • Teoría de Maxwell

     James Clerk Maxwell fue un físico escocés nacido en 1831 que desarrolló la teoría electromagnética a través de experimentos y observaciones sobre la electricidad, magnetismo y la luz. Propuso que estos tres elementos son parte de un mismo “campo electromagnético” y que la causa de todo magnetismo era un movimiento de carga eléctrica, y estas cargas a su vez si circulan en el mismo sentido, se atraen, si circulan en sentido contrario, se repelen. Estas ondas electromagnéticas viajaban a la misma velocidad de la luz, con lo que se comprobó que la luz era una onda electromagnética. Este físico logró resumir todo a teoría de la electricidad y magnetismo en 4 ecuaciones basadas en las  leyes de Coulomb, Ampère, Faraday, Gauss, entre otros.

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Dichas ecuaciones se resumen a continuación:

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  • La primera, ley de Gauss de la electricidad, relaciona el campo eléctrico con las cargas eléctricas.
  • La segunda, ley de Gauss del magnetismo, relacionada con el campo magnético, permite llegar a la conclusión de que no existen polos magnéticos aislados.
  • La tercera, ley de Ampere, plantea que a un campo magnético fluctuante le es inherente un campo eléctrico.
  • La cuarta, ley de Faraday, plantea que a un campo eléctrico fluctuante (o a una corriente eléctrica) le es inherente un campo magnético.
  1. Años después el físico alemán Heinrich Hertz después de comprobar las leyes de Maxwell, durante sus experimentos observó una chispa eléctrica podía saltar más fácilmente entre dos esferas cargadas cuando sus superficies eran iluminadas por la luz, así descubrió el efecto fotoeléctrico en 1887.

El efecto fotoeléctrico es la emisión de electrones de un metal cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética.

“Debido a que los metales contienen electrones libres, se determinó que los electrones pueden extraerse de los metales utilizando los diferentes  mecanismos”. (Martínez, 2007)

  1. Emisión termoiónica (efecto Edison). Los son emitidos al calentar la superficie del metal.
  2. Emisión secundaria. Partículas energéticas incidentes sobre algunos materiales, liberan algunos electrones aun a otros electrones de la superficie
  3. Emisión de campo. Un campo eléctrico intenso extrae electrones de la superficie de un metal
  4. Efecto fotoeléctrico. Luz incidente sobre un metal que expulsa electrones

Cuando los fotones caen sobre una superficie metálica puede pasar:

  1. Los fotones son reflejados
  2. Los fotones desaparecen cediendo toda su energía para sacar los electrones

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Paquetes de Quantos de Energía

La energía de la luz no se distribuye de forma uniforme sobre el frente de onda clásico, sino que se concentra en regiones discretas denominados cuantos, cada uno con una energía específica hf y la energía de este se transfiere  totalmente a un electrón en el metal donde incide el haz de luz. La energía cinética máxima de los fotoelectrones (electrón emitido del metal) liberados no depende de la intensidad de la luz incidente. La intensidad de un haz de luz depende de la cantidad de fotones presentes, mientras que la energía de cada uno de esos fotones tiene relación con la frecuencia. Como se demuestra en la figura 2 el efecto foto eléctrico.

“El efecto fotoeléctrico no pudo ser explicado solamente con la teoría electromagnética de Maxwell, ya que se basaba en la suposición de que la energía radiaba en forma continua”. (Tippens, 2001)

Por lo que surge la hipótesis cuántica del físico alemán Max Planck en donde postuló que la energía electromagnética se absorbía o emitía en paquetes discretos o cuantos y donde su cantidad de energía era proporcional a la frecuencia de la radiación

E=hv

E= Energía del fotón

h= constante de Planck (6,625×10-34 J.s)

v= frecuencia del fotón

Einstein modifica esta teoría, ya que Planck la aplico sobre la base de la teoría ondulatoria. Así Einstein la aplico en su teoría del fotón:

hv=ϕ+Kmax

hv = energía del fotón absorbida por un solo electrón

ϕ = función de trabajo de la superficie emisora usada para hacer que el electrón escape de la superficie metálica.

hv-ϕ = exceso de energía cinética del electrón

Kmax = energía cinética máxima que el fotoelectrón puede tener fuera de la superficie.

Naturaleza dual de la  luz: corpuscular propuesta por Max Planck y ondulatoria de Maxwell

 Antecedentes sobre la naturaleza de la luz

La óptica, estudio de la luz, es una de las ramas más antiguas de la física y el intento de determinar cuál es su naturaleza ha dado lugar a grandes controversias. Para las civilizaciones antiguas, como la “escuela atomística”, hacia 450 a.C. postulaba que la visión se producía debido a la emisión de imágenes por parte de los objetos, y a través de los ojos llegaban a nuestra alma. La “escuela pitagórica”, unos años después, suponía al contrario, que la visión se producía por un fuego invisible que exploraba los objetos.

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Basándose en la teoría anterior, Euclides hacia el 300 a.C. introduce el concepto de rayo (emitido por el ojo), la propagación rectilínea de la luz y la ley de la reflexión.

A finales del siglo XVI y comienzos del XVII se producen grandes avances en óptica como consecuencia de las aportaciones de Kepler (1571-1630)y Galileo (1565-1642).

En 1621 Snell descubre experimentalmente la ley de la reflexión y Descartes en 1638 en su “Óptica” enuncia las leyes de la reflexión y de la refracción, pero sin tener en cuenta cual era la naturaleza de la luz. Así lo afirma (Universidad Politécnica de Madrid, 2010)

Teoría ondulatoria de Maxwell

 En 1864 el físico y matemático inglés James C. Maxwell publicó la teoría electromagnética de la luz, en ella predecía la existencia de ondas electromagnéticas que se propagaban con una velocidad de 3 x 108 m/s, obtenida a partir de las leyes de la electricidad y magnetismo y que coincidía con el valor de la velocidad propagación de la luz. Con esto se confirmaba teóricamente que la luz no es una onda mecánica sino una onda electromagnética que puede propagarse sin necesidad de un medio material.

La comprobación experimental de la existencia de ondas electromagnética fue efectuada en 1887 por el físico alemán Hertz quien utilizando circuitos eléctricos generó y detectó dichas ondas. Las ondas electromagnéticas son, en el caso más sencillo, ondas armónicas transversales, constituidas por la oscilación de dos campos, uno eléctrico y otro magnético, de direcciones perpendiculares, siendo ambos a su vez perpendiculares a la dirección de propagación, que se propagan en el vacío a la velocidad de la luz. La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, como postuló Einstein en 1905. En 1963 el National Bureau of Standards oficialmente fija la velocidad de la radiación electromagnética en el vacío en 299.792,8 km/s. Para la mayoría de las aplicaciones, la velocidad de las ondas electromagnéticas es aproximadamente 300 000 km/s.

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Componentes de la onda Electromagnética

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La onda electromagnética está caracterizada por la magnitud frecuencia ν, o por la magnitud longitud de onda en el vacío λ0, relacionadas entre si por la velocidad de la luz en el vacío c:

c = ν λ0 ν = c/ λ0 λ0 = c/ν

Cuando una onda electromagnética pasa de un medio a otro de diferente densidad la frecuencia no varía, pero al variar la velocidad lo hace también la longitud de onda. Conclusión: la frecuencia de una onda siempre permanece constante. La relación entre las magnitudes frecuencia, longitud de onda y velocidad en un medio distinto del vacío, será análogas a las que existen en el vacío, pero con la velocidad y la longitud de onda que corresponden al referido medio:

v = ν λ ν = v/ λ λ = v/ν

Teoría corpuscular de la luz según Planck y Einstein

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El estudio de fenómenos como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y los espectros atómicos no se pudieron explicar con el modelo ondulatorio. Aunque la teoría ondulatoria explica la propagación de la luz, falla cuando se produce interacción con la materia. En 1900 Max Planck, para obtener la ley de radiación del cuerpo negro, supuso que la emisión de luz no es de forma continua sino por cuantos discretos.

La teoría cuántica de Plank permitió que en 1905, que A. Einstein explicara el efecto fotoeléctrico y llamó fotones a los corpúsculos luminosos. El fotón al igual que otras partículas lleva consigo energía y momento desde la fuente, pero a diferencia de otras partículas, tales como protones o electrones, no posee masa en reposo. La intensidad de la radiación luminosa es directamente proporcional al número de fotones presentes, y la energía contenida en un fotón o cuanto de radiación esta definida por:

E = h ν

donde E = energía de un fotón en julios (J) y h = constante de Planck = 6,626. 10 – 34 J.s

Se puede decir que los fotones de las diversas radiaciones se distinguen entre si por su energía proporcional a la frecuencia de la onda considerada. Se aceptaba que la luz se comportaba como una onda electromagnética en los fenómenos de propagación, y como un corpúsculo en los fenómenos de emisión absorción e interacción con la materia.

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Resumen de la teoría Corpuscular

La Naturaleza dual de la luz actualmente

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La luz tiene una doble naturaleza, corpuscular y ondulatoria y en cada fenómeno concreto se manifiesta como onda o como corpúsculo. La complementariedad de los aspectos ondulatorio y corpuscular fue puesta de manifiesto por Luis de Broglie (premio Nobel en 1929) al establecer en 1924, que todo corpúsculo en movimiento (sea material, eléctrico o de cualquier naturaleza) lleva asociado una onda y que la intensidad de una onda en un punto, en un cierto instante, es la probabilidad de que el corpúsculo asociado esté en ese punto en el instante considerado. De esta forma fija la base de la Mecánica Cuántica desarrollada posteriormente por Schrödinger, Heisenberg, Born y Dirac, fundamentalmente.

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
QUÍMICA FARMACÉUTICA-QUÍMICA DE ALIMENTOS
ALEJANDRO AGUIRRE*; FERNANDA QUIROGA

Bibliografía

  • Martínez, J. E. (2007). Fisica Moderna Edicion Revisada. Atlacomulco : Pearson Educación.
  • Tippens, P. (2001). Física conceptos y aplicaciones. Chile : McGRAW-HILL INTERAMERICANA.
  • Giancoli, D. (2006). Física principios con aplicaciones. Acapulco: Pearson Educación.
  • Julián Fernández Ferrer, M. P. (1981). Iniciación a la física, Volumen Barcelona: Reverté.
  • Universidad Politécnica de Madrid. (2010). Apoyo para la preparación de los estudios de Ingeniería y Arquitectura. Madrid: Algabarra.

 

Generalidades de la manipulación genética de los alimentos

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

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

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

La manipulación de alimentos consiste en la manipulación de las células de animales y vegetales. Las características de cualquier ser vivo está determinado por los genes contenidos en el cromosoma de las células. Los alimentos modificados genéticamente son alimentos a los que se les han modificado sus rasgos genéticos hereditarios, añadiendo otros materiales genéticos.

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La super comida: 2016

Este material genético les imparte características deseables, tales como menos reblandecimiento, mejor color o sabor, o cambios de los mismos, mayor resistencia a las enfermedades de la planta, u otras características. Algunos ejemplos de alimentos modificados genéticamente son los pimientos morados, amarillos o blancos, los tomates Flavr Savr, etc. Los pimientos dulces fueron modificados al insertarles códigos genéticos para el cambio de color, tomados de tulipanes. El tomate Flavr savr se modificó al insertar a la inversa su propio código genético, para lograr la manufactura de una enzima que lo hace más blando y de esa manera disminuyendo el proceso de ablandamiento a fin de permitirle a los tomates que se maduren en la misma planta sin que se vuelvan demasiado blandos para su distribución mercantil.(Nerkis,2008)

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LA MANIPULACIÓN GENÉTICA CONSISTE EN:

La manipulación genética consiste en aislar segmentos del ADN de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal o humano) para introducirlos en el de otro, este fragmento de ADN, se une por medio de una enzima ADN ligasa a un vector, generando una molécula nueva conocida como recombinante.

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El vector que se utiliza contiene secuencias que permiten la replicación y secuencias que facilitan su selección. Luego el ADN recombinante obtenido, mediante enzimas, se pega ese nuevo gen al genoma del organismo. En la industria alimentaria se ha aplicado esta técnica en cultivos de duraznos, plátanos, melones y papayas para mejorar y realzar su sabor. También es utilizada en tomates para hacer más lenta su maduración y en algunos granos para hacer las plantas más resistentes a los herbicidas.

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ALIMENTOS OBTENIDOS POR MANIPULACIÓN GENÉTICA

  • Los organismos que se pueden utilizar como alimento y que han sido sometidos a ingeniería genética (por ejemplo, plantas manipuladas genéticamente que se cosechan).
  • Alimentos que contienen un ingrediente o aditivo derivado un organismo sometido a ingeniería genética.
  • Alimentos que se han producido utilizando un producto auxiliar para el procesamiento (por ejemplo, enzimas) creado mediante la ingeniería genética. ( Débora Frid, 2009)

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INGENIERÍA GENÉTICA

La ingeniería genética es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro, lo que posibilita la corrección de los defectos genéticos y la creación de nuevas cepas (microorganismos), variedades (plantas) y razas (animales) para una obtención más eficiente de sus productos.

La ingeniería genética incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas, entre las que destacan:

  • La tecnología del ADN recombinante;
  • La secuenciación del ADN;
  • La reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
  • Plasmocitosis
  • Clonación molecular
  • Mutación excepcional
  • Transgénesis
  • Bloqueo génico

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Bibliografía

  • Nerkis.A.(2008). Manipulación genética de los alimentos. Controversias bioéticas para la salud humana. En: Maracay. Vol. 8. N° 2
  • Débora Frid, 2009. La modificación genética de los alimentos por el hombre.

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Hablemos de Drogas! (PARTE II) LOS ALCALOIDES: Opio, morfina y heroína.

     Después de conocer algo sobre algunos conceptos básicos de lo que tiene  que ver con drogas, es momento de hablar de los alcaloides, estos compuestos orgánicos de tipo nitrogenados, poseen una estructura química compleja. Tienen un comportamiento básico frente a los ácidos,  es decir son alcalinos (álcalis) de allí su nombre, Poseen propiedades fisiológicas  muy notables y tóxicas.

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     Los alcaloides están presentes en las plantas, específicamente en los órganos que presentan mayor actividad como hojas, raíces, frutos y semillas. Sin embargo en la actualidad existen alcaloides de origen sintético, lo que significa como tal, que son desarrollados en laboratorios por acción humana. Así lo menciona el Dr. Gerardo Armendaris, en su libro “Química Orgánica” (2009).

     Sus acciones fisiológicas y tóxicas actúan casi de forma exclusiva en el sistema nervioso. El uso o consumo frecuente genera un efecto de “acostumbramiento” que mas bien se traduce como una adicción; incluso a dosis bajas con efectos psicoactivos. Muchos de ellos por esta razón son utilizados dentro del algunas medicinas comunes para tratar migrañas, o hasta  gripe. Poseen estructuras muy variadas como se puede apreciar en la figura anterior, por definición un  alcaloide es un compuesto orgánico que posee un nitrógeno heterocíclico procedente del metabolismo de aminoácidos, si su fuente proviene  de otro modo (sintética) suele denominarse pseudoalcaloide como lo es la solanina.

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  • a) Alcaloides verdaderos: Metabolitos secundarios que poseen un nitrógeno heterocíclico, y su esqueleto de carbono proviene, parcial o totalmente, de un aminoácido proteico.
  • b) Pseudoalcaloides: Metabolitos secundarios que poseen un nitrógeno, pero que no han sido biosintetizados a partir de aminoácidos sino que se forman por transferencia de nitrógeno en forma de amoniaco a un compuesto de origen terpénico, esteroide, policétido, monosacárido o a un ácido graso.

EL OPIO

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    El opio es el jugo deseado de la cápsula de la adormidera, la que contribuyó en el símbolo de Morfeo, dios griego del sueño. Dentro de botánica sistemática esta planta es de la familia Papaver somniferum.

Fuente: http://www.tropicos.org/Image/100010998?langid=66

    El jugo es extraído por incisiones en las cápsulas no maduras de las que brotan pequeñas lágrimas blanquecinas (como muestra la imagen) que se oscurecen al reaccionar con el aire que lo hace oxidar brevemente. Se amasan en panes y que según menciona la literatura, desde la antigüedad este olor es verdaderamente repugnante.

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    El opio en bruto contiene muchos alcaloides como: morfina, narcotina, papeverina, codina, protopina, laudamina; siendo la morfina quizás el mas abundante.

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Refinado del Opio

MORFINA

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     El uso NO terapéutico de la morfina, induce a la morfinomanía, que en la actualidad puede resultar difícil adquirirlo; debido a que las farmacias o droguerías, solo es suministrable por prescripción médica. Derivado de la morfina es la heroína que químicamente es la Diacetilmorfina.

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Heroína

   Esta droga a su vez, fisiológicamente hablando, tiene  una acción tóxica más poderosa, en un rango de unas 5 veces superior a la morfina y produce la heroinomanía.

   Los derivados de la morfina ocurren regularmente en los grupos OH (hidroxilo), para generar éteres derivados acetilados. Nótese los núcleos del fenantreno y de la fenil piridina.

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     La morfina tiene acción hipo analgésica por lo cual interviene o bloquea la conducción de las sensopercepciones,. normalmente dolorosas, esto genera sueño específicamente y es utilizado como anlagésico por su capacidad de aliviar el dolor principalmente en personas que han sido sometidas a intervenciones quirúrgicas o en pacientes cancerosos así como en pacientes con enfermedades catastróficas que experimentan intensos dolores. La Heroína tiene  una acción más potente que la morfina, la razón puede deberse a la actividad química que se puede generar desde su estructura. El dato curioso es que el opio puede suministrarse en forma de pan (comida), como bebida o simplemente tomándolo; el opiómano experimenta exaltaciones de fantasía, se ve transportado a un mundo de mil maravillas, incluye visiones fantásticas por lo tanto y de forma general recrea en su mente un paraíso artificial o más bien dicho menta. El consumidor se queda quieto o contemplativo, lo que es una claro síntoma en personas dependientes.

Referencia Bibliográfica:

*Armendaris Gerardo. Química Orgánica. (2009). Los Alcaloides. Editorial Maya. Quito Ecuador. pp.243-244

Desarrollo de la productividad agraria convencional y su aporte al medio ambiente y la salud humana.

Jessenia Jiménez *

Estudiante de Química de Alimentos

Fac. Ciencias Químicas- UCE  

     Actualmente, los cultivos agrícolas convencionales son sistemas que usan tecnologías disponibles, mismos que están en constante evolución, existe una tendencia por el consumos de productos orgánicos, puesto que se considera que los convencionales, al contener químicos son perjudiciales para la salud y el medio ambiente, a su vez existe desconocimiento por parte de los consumidores sobre los avances que han ido surgiendo para desarrollar este tipo de producción que no es del todo gris como se la estigmatiza. Generalmente se ignoran las ventajas que hay para el ser humano cuando existe control sanitario de los productos que se consumen, debido a esto, el presente ensayo analizará si existe la posibilidad de que los cultivos convencionales generen beneficios en la salud humana y en el medio ambiente, desarrollando una mayor productividad de estos, por lo cual, en las siguientes líneas  se expondrá la preferencia de las personas frente a los cultivos convencionales, los avances en su producción y las ventajas que estos ofrecen para el consumidor.

Resultado de imagen para DDTA inicios del siglo XX comenzó el uso de diversos químicos en los cultivos agrícolas con el fin de aumentar la cantidad y calidad del producto con el fin de cumplir con la meta de alimentar a la población de ese entonces, sin embargo estos causaron graves estragos a largo plazo en el medio ambiente, el uso de pesticidas se elevó como por ejemplo de DDT (dicloro difenil tricloroetano) que actualmente pertenece a la negra lista de los COP’s (compuestos orgánicos prohibidos), por parte de los agricultores debido al desconocimiento de los niveles de toxicidad de esas sustancias y la aparición de enfermedades crónicas como el cáncer, principalmente en piel dado por la exposición con químicos que conforman estas sustancias plaguicidas,  estos efectos ampliamente conocidos han hecho que, en la actualidad los consumidores prefieran productos orgánicos, o bueno por lo menos que procedan de alguna fuente agrícola no contaminante, pero esto ha ido cambiando a lo largo de los años, el desarrollo de tecnologías para la agroindustria; amigables al medio ambiente, acompañado de políticas de control a los agricultores y sus prácticas por parte de entidades públicas y privadas han hecho que los productos convencionales mejoren y sean más rentables y seguros que los orgánicos. (Bruulseman, 2012).

Resultado de imagen para cultivos organicosGeneralmente, las personas piensan que los cultivos orgánicos al estar en auge han logrado mayores avances en pro de la humanidad, sin embargo es algo que visto objetivamente aún puede estar alejado de la verdad ya que según varios estudios se ha visto lo contrario, por ejemplo, un producto orgánico tiene mayor costo y es menos rentable que un cultivo convencional, al momento de cultivar un producto orgánico este utiliza fertilizantes y abonos naturales degradados de materia orgánica que muchas veces no son bien tratados; por ejemplo: usted que es un consumidor, confiaría en un producto “orgánico” que utilizó en su desarrollo heces fecales de animales varios; de fondo verdaderamente ese no es el problema, sin embargo dicho “abono” está sujeto a diversos riesgos, por citar un ejemplo la posibilidad de proliferación de parásitos y hongos procedentes de dicho “abono natural”, y lo que es peor ¿confía usted en sus propias prácticas al momento de manipular alimentos en casa? Un dato revelador de la Universidad Nacional Autónoma de  México, en su portal del Departamento de microbiología y parasitología, se afirma que una de las principales causas de infección atribuida al toxoplasma gondii se debe al consumo de carne con coquistes del parásito, o a su vez por cultivos de hortalizas que hayan estado expuestas al paso de roedores o aves portadoras del parásito y que hayan dejado heces fecales en el producto y no como injustamente se ha mitificado a la figura de los felinos domésticos entorno a la toxoplasmosis. (UNAM, 2017).

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Ciclo de vida del toxoplasma

Al usarse insumos complejos que son de costo elevado, a comparación de los cultivos convencionales, este utiliza pesticidas herbicidas y plaguicidas sintéticos que ya han pasado por un proceso de certificación que avalan su seguridad, utilizando materiales de siembra sencillos lo que hace que sean más baratos de producir. El tiempo de producción de un cultivo orgánico es mayor,  muchas veces no solventa la demanda, en cambio los convencionales han logrado que, dependiendo de la semilla, el tiempo de germinación sea menor y el resultado final tenga una mejor calidad, de esta manera se puede afirmar que estos han logrado mayores avances  a lo largo del tiempo. (Caza, 2014).

 

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Drones para la agricultura

En los últimos años, los cultivos convencionales han ido mejorando en cuanto a productividad, seguridad sanitaria y ambiental se refiere. El uso de fertilizantes, herbicidas, plaguicidas en los cultivos convencionales ha ayudado a los agricultores a aumentar su producción, haciendo que el tiempo de cultivo reduzca y los productos obtenidos sean de mejor calidad, es así que los avances en los químicos utilizados para este tipo de producción han logrado que exista menor contaminación al suelo y al aire utilizando compuestos bio-degradables y técnicas para prevenir la erosión del suelo de la misma forma se ha comprobado que usando plaguicidas en estos productos se ha reducido el riesgo de contagio en los consumidores de enfermedades producidas por microorganismos patógenos comunes en las zonas donde se han realizado los cultivos. (Cartago, 2012).

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Cultivos circulares en zonas desérticas (Egipto)

Por todo lo dicho anteriormente está claro que por lo general, el consumidor aún no tienen una idea clara en cuanto al desarrollo de productos convencionales se refiere pero, se ha podido comprobar que estos buscan ser más seguros y saludables que los productos orgánicos ya que se acogen a normas técnicas de producción, así también estos han tenido mayores avances tanto en tecnología, modo de siembra, y conciencia social porque han podido generar compuestos que utilizados de manera adecuada han generado productos ideales para solventar la demanda alimentaria, a la vez que han creado mayor rentabilidad para los agricultores y precios bajos para los consumidores sin perder su calidad, no con ello se desconoce el poder de las grandes industrias que poseen un gran poder hegemónico y monopólico en la producción agropecuaria que pueden tener intereses económicos por encima de los intereses de salud pública, sin embargo se concluye de manera amigable que la tecnología puede ser una gran aliada para la agroindustria en beneficio del ser humano, puede ser una herramienta de apoyo y aprendizaje para el cultivo orgánico no masivo y masivo, no se pretende estigmatizar colateralmente a las granjas orgánicas, sino más bien sentar un precedente que concentre esfuerzos por la salud pública  y por la lucha de prácticas adecuadas de manejo de alimentos y de  técnicas de producción a pequeña, mediana y gran escala. Los químicos no son lo enemigos, ni los agricultores que los utilizan; el enemigo siempre será el desconocimiento y el uso inadecuado de los mismos, a su vez lo orgánico no es precisamente malo, de forma simultanea enfrenta la desinformación y está sujeto a malas prácticas de manufactura. El consumidor de las sociedades modernas requiere satisfacer no solo su consumo propiamente dicho, si no deberá generar conciencia de consumo, un consumo responsable nos conducirá a una producción agropecuaria más responsable sea de tiente orgánico como de carácter convencional.

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BIBLIOGRAFÍA

 

La Reina de la Ciencia del Carbono, Mildred Dresselhaus

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

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

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     Científica, maestra, investigadora y especialista física son solo unos pocos de los grandes logros que posee la Dra. Mildred Dresselhaus; una mujer que enaltece no solo a su género si no que reivindica la posición de la mujer en torno al mundo de la ciencia. El ambiente se remonta al corazón de New York  (Brooklyn),  siendo un 11 de noviembre de 1930, y de padres inmigrantes de origen polaco-judío, nace una promesa de la ciencia, Mildred Spiewak. Criada en el entorno festivo de las estrellas de Bronx, Mildred se ve Imagen relacionadairremediablemente cautivada por el mundo de la ciencia obteniendo en 1951 por el Hunter College (NY) su licenciatura en Física. En 1953, y tras recibir el sabio consejo de quien después sería premio Nobel, Rosalyn Yalow, quien le sugiere cursar estudios de posgrado en Harvard; Mildred obtiene en Radcliffe College & U. Harvard, su maestría en Física valiéndose de la beca Fulbright. Finalmente y en 1958, obtiene  su doctorado en la Universidad de Chicago, donde laboró junto al Nobel Enrico Fermi. Adicionalmente curso  dos años de postdoctorado en la Universidad Cornell. Ya en campo laboral se destaco en diferentes áreas, a continuación un recuento de sus diferentes puestos profesionales de mayor relevancia:

  • 1960-1967: Investigadora en Lincoln Lab.
  • 1967: Profesora visitante de ingeniería eléctrica en MIT (Massachusetts Institute of Technology).
  • 1968: Científica permanente en MIT.
  • 1983: Profesora de Física en MIT.
  • 1985: Primera mujer Profesora del MIT.
  • 1984: Presidente de la Sociedad Americana de Física (APS).
  • 1998: Presidente (primera mujer) de la AAAS (American Association for the Advancement of Science).
  • 2000-2001: Directora de la Oficina de Ciencia de Dpto. de Energía de USA.
  • 2003-2008: Miembro del consejo de gobierno de AIP (American Institute of Physics).
  • Tesorera de la Academia Nacional de Ciencias de USA.

“Cuando comencé mis estudios en Hunter College, se trataba de una institución eminentemente femenina, así que adquirí la idea de que las chicas podían estudiar Física exactamente igual que los chicos. Al llegar a la Universidad de Cambridge, éramos sólo unas pocas mujeres, pero nos defendíamos bien. No descubrí que se suponía que yo no debía dedicarme a la Física hasta que me incorporé a la comunidad científica general. Cuando me doctoré en 1958 me sentía muy sola, en aquel momento las mujeres sólo representábamos el 2% de los físicos”.

Mildred Dresselhaus

Al igual que su perfil por demás asombroso, y antes de hablar sobre su trabajo, es importante mencionar que Mildred Dresselhaus es por si misma un ìcono de las luchas sociales por la igualdad de género, defendía abiertamente la integración de la mujer en la ciencia, siempre lo dijo:

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https://mujeresconciencia.com/2015/11/11/mildred-dresselhaus/

…Tenía una plaza de investigación en MIT Lincoln Labs, y por supuesto éramos muy pocas mujeres, éramos dos entre cientos de hombres. Así que éramos menos, pero creo que nuestro trabajo era valorado. Y sigo en ello, porque me sigue interesando…

Y esa lucha hizo que Mildred sea reconocida, por lo menos entre las mujeres académicas. General Electric  en el 2017 (año de su deceso) lo reconoció buscando emplear 20000 mujeres con conocimientos pertenecientes a STEM (en castellano CTIM, ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) para el 2020, con lo que se espera aumentar la plaza laboral para mujeres en áreas tecnológicas.

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http://www.cui.uni-hamburg.de/en/2017/02/mildred-dresselhaus-dies-at-86/

Quizás será recordada por siempre como “La Reina del Carbono”, dicha denominación se la otorgo en base a sus estudios sobre los comportamientos de este elemento para la formación de polímeros y transmisores de datos, hecho que sin duda revolucionaria el mundo de la informática. Ya más profundamente en torno a sus investigaciones, Dresselhaus fue pionera en el estudio de las formas exóticas (polimorfismo) de materiales derivados del carbono, como las laminas de grafeno, y las buckybolas o fullerenos (clusters de carbono). Escribió nada más y nada menos que 1700 publicaciones científicas además de 8 libros y los mas importante, tuvo el agrado de formar 60 nuevos doctores en su área. Sus investigaciones se basaron y aportaron fundamentalmente en el campo de la nanotecnología, que por cierto aún es una ciencia relativamente joven, también aporto en el estudio sobre capas finas y

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Cluster de Grafeno

adelantos en el campo de la física entorno a las capas de grafeno, es importante mencionar que actualmente las capas y laminas de grafeno son utilizadas actualmente en la fabricación de pantallas de smartphones, televisores de nueva generación, entre otros aparatos tecnológicos, la razón de sus estudios radicó en ciertas propiedades de este compuesto, como por ejemplo el hecho de ser extraordinariamente ligero y fuerte, mucho mas que el grafito e incluso puede ser comparado en sus características con el carbono en estado puro, se ha demostrado que un metro cuadrado de grafeno pesa 0.77 mg aproximadamente, además su fortaleza es 200 veces mayor que el acero  y por si fuera poco su densidad es similar a la de las fibras de carbono, estas características lo convierten en un material flexible, fuerte y liviano; lo que significo la revolucion en la siguiente generación de smartphones ya que gracias a ello se logró fabricar pantallas flexibles y delgadas. Conjuntamente estudio el comportamiento de otros compuestos orgánicos particularmente  con la finalidad de determinar potenciales eléctricos y formación de microestructuras.

Otro de sus más grandes aportes fue el descubrimiento del comportamiento de la estructura electrónica de ciertos semimetales lo que sirvió fundamentalmente para sus diversas investigaciones en nanomateriales y sistemas que permitieran a las nanoestructuras movilizarse a traves de campos electromagnéticos, estos sistemas a los que se denominaría como sistemas nanoestructurales, se basaron en materiales estratificados como los mismos fullerenos, dicalcogenuros y fosfenos. Antes de su muerte reactivó el estudio sobre transformaciones de energía termoeléctrica; tema en la actualidad se encuentra en debate científico. Lastimosamente y a una avanzada edad (86 años de edad) fallece el 20 de febrero del 2017. Dejando  un importante legado académico, una lucha incansable por la igualdad de genero lograda a través de la ciencia, y una basta y bien fortalecida base de estudio entorno a los materiales del futuro, conmemorando un año de su fallecimiento este blog le rinde tributo a tan distinguida científica que enaltece la aspiración del ser humano por conseguir un mundo mejor.

 

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A continuación una lista de todos los premios y honores que recibió:

OBRAS SELECCIONADAS 

REFERENCIAS LINCOGRÁFICAS:

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Importancia del desarrollo de la ciencia y un breve análisis a los aportes más trascendentales para la humanidad

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     El ser humano desde el principio de los tiempos ha tratado de ir comprendiendo su entorno y paulatinamente ir adquiriendo sin número saberes para poder garantizar la supervivencia hombre como comunidad y especie, misma que emplea la razón como medio de llegada al conocimiento. Este ensayo busca sintetizar de manera breve cada período de la historia humana; enfocándose en los aspectos más relevantes del conocimiento que significaron un aporte al saber humano; empezando por la prehistoria cuyo conocimiento en su totalidad eran de origen empírico originados desde la experiencia, dichos conocimientos dieron paso al hombre de la edad antigua o denominada cono edad de las sociedades esclavistas para proseguir con la edad media o edad del oscurantismo humano y consecuencia de esta, a pesar de su leve aporte en el conocimiento, permite la llegada del Modernismo que significó el renacimiento del hombre, que finalmente forja bases para el nacimiento de la edad Contemporánea. Considerando aquello es que la ciencia como tal, es un proceso sistemático que se va dando en transcurso de la historia del hombre. Dicha hipótesis pretende demostrar que los conocimientos y aportes que se fueron adquiriendo a lo largo de la historia fueron de vital importancia para el avance del conocimiento humano.

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Los inicios del conocimiento humano están comprendidos en la Prehistoria, denominada así porque la historia nace con la escritura, estos conocimientos son un cúmulo de experiencias que permiten al hombre primitivo empezar su desarrollo. La prehistoria según (Grimal, P. 1999). Comprende ciclos de evolución humana desde el aparecimiento el Homo Erectus desde hace aproximadamente 1,5 millones de años hasta los 300.000 a 100.000 años atrás. Sin embargo la especie más importante y que prevaleció en la historia es el Cro-Magnon o más conocido como Homo Sapiens Sapiens entre los 100.000 a 35.000 años de antigüedad, en el paleolítico superior. En este punto se produce una etapa de transición en donde el ser humano era nómada y empezó a incursionar en el campo de la cacería y recolección de frutos, este proceso se da en el mesolítico entre los 10.000 a 7.000 a.C. La edad de piedra llega a su fin con el Neolítico entre los 7.000 a.C. A los 3.600 a.C. aprox. Estos procesos se dieron en el cercano Oriente, Israel, Egipto, Líbano, e Iraq. En esta etapa suceden aportes de gran importancia ya que el ser humano empieza con la agricultura y la ganadería por lo tanto, el ser humano se vuelve poco a poco sedentario.

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Vestigios encontrados nos permiten conocer que algunos instrumentos para moler, cerámicas vasijas y las construcciones megalíticas. Lo que según varios antropólogos se cree el inicio de pueblos y ciudades. A partir de los 3.000 a.C. comienza la segunda parte de la prehistoria, con las distintas edades de los metales que son: cobre, bronce y hierro. Lo que quiere decir que el ser humano empieza a desarrollar la metalurgia por ende la forja y el desarrollo de armas corto-punzantes de metal. Este proceso se da en la Europa occidental, oriental y central hasta aproximadamente el 1800 a.C.

La edad antigua contempla uno de los aportes más importantes a la ciencia el mismo que puede ser comprendido como quizá el de mayor relevancia y es el aparecimiento de la escritura. Pues bien la edad antigua o también edad clásica está caracterizada por ser una época en donde el esclavismo tuvo que ver con el crecimiento y desarrollo de grandes civilizaciones que pueden ser consideradas las cunas de la ciencia y el conocimiento e incluye la cultura. El aparecimiento de la escritura permitió tener un registro de los comportamientos humanos en este período de la historia. Las culturas que sobresalieron con sus aportes son: la egipcia, mesopotámica, fenicia, griega y romana; con sin fin de aportes donde de manera breve podemos citar la invención del papiro en Egipto, o el alfabeto ampliamente conocido creador por los fenicios, sin mencionar la cantidad enorme de aportes que realizaron griegos y romanos a lo largo de siglos. El conocimiento científico como tal, empieza a manifestarse en Mesopotamia y Egipto a la par aunque su organización racional aún no se hallaba definida. Realizaron importantes alcances en el campo de la matemática, la ingeniería, y la escritura. Según Jackson, W.1952. Tales de Mileto hacia el siglo VI a.C. empieza a estudiar al planeta Tierra y de acuerdo a sus preceptos sostuvo su hipótesis más conocida que mencionaba que la Tierra era de forma de un disco aplanado que flotaba sobre un elemento universal definido como agua. Este concepto de Mileto fue el punto de arranque en el conocimiento científico en la edad antigua.

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Los egipcios a su vez fueron una sociedad esclavista que data aproximadamente entre el 2800 a.C. hasta el 1080 a.C. con la decadencia del imperio. Esta cultura aportó con grandes avances para la ciencia de la época. Fueron de las primeras civilizaciones de las que se tenga registro, que hayan utilizado el reloj solar y el calendario, por lo que se les atribuye su creación, mejoraron significativamente la agricultura desarrollando grandes construcciones para riego y cultivo en zonas áridas, lograron llevar a la agricultura a otra escala, tuvieron aportes en la metalurgia e ingeniería con lo que podemos citar sus construcciones más famosas, las pirámides, y varios obeliscos tallados en piedra horizontal. Quizás el aporte más importante para el ser humano fue sentar pautas para la invención del alfabeto con un sistema jeroglífico y la invención del papiro y telas muy trabajadas. Algunos expertos aseguran la invención del papel y el vidrio sin embargo no se ha podido demostrar la totalidad de esta hipótesis. En al ámbito de la anatomía aprendieron a embalsamar los cuerpos y se tiene registros sobre disecciones y ciertos intentos de curar tuberculosis, sostenían que el origen de todos los males estaba situado en la cabeza por lo que los sacerdotes procedían a operar o perforar zonas craneales con fines médicos. Conocían el número 0, y formaron sistemas decimales en sus cálculos.

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A la par en oriente la cultura mesopotámica ubicada en la historia entre los 4200 a 539 a.C. Instauran el código de Hammurabi entre 1792-1750 a.C. lo que se conoció como ley de Talión; en honor a su ejecutor, que es uno de los primeros preceptos o códigos que modificaban los comportamientos humanos en una sociedad. Se les atribuye la invención de la rueda. Construcciones basadas en logaritmos matemáticos como los Zigurats entre otros complejos arquitectónicos, incursionaron en la astronomía vinculada con agronomía, inventan el sistema sexagesimal. Inventaron también la escritura cuneiforme que trascendió hasta el imperio persa.

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Los fenicios hacia los 2400 a.C. revolucionan el mundo de la navegación con la invención de la Galera, desarrollaron factorías y se cree por sus vestigios inventaron el vidrio transparente, y además descubrieron el “múrice”, tinte con el que se lograba el color purpura muy apreciado en la época. Inventaron un sistema reducido de 22 letras en un alfabeto que se volvió solido con la cultura griega. Este sistema se difundió por todo el mundo excepto en territorios asiáticos y americanos por lo que se mantuvo su sistema de escritura tradicional. A la par los hebreos hacia la misma época instauraban el monoteísmo recopilando un conjunto de libros de oriente medio para formar la biblia, fundamento principal del cristianismo que en el campo de la ciencia no es importante mencionar más que el conocimiento y la autoridad para ejercerlo provenía de los sacerdotes.

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Los griegos desde el siglo VIII a.C. hasta aproximadamente el siglo VI a.C. fue en sí misma, la más importante y fructífera en el ámbito de la ciencia en la edad antigua. Fueron los primeros en incursionar en la química pues Tales de Mileto estudió el agua, Anaxímenes el aire, Anaximandro el elemento infinito llamado apeirón, Heráclito el fuego. Demócrito inició con el fundamento más importante para el nacimiento de la Alquimia, pues sostenía la existencia del átomo, y su mayor exponente Pitágoras sostuvo que la Tierra era redonda y giraba en torno a un fuego central siguiendo una trayectoria redonda. Ya hacia la era helénica Erastóteles quien era un importante matemático que dominaba también otras ramas como la astronomía y la geografía logra hacer un cálculo casi preciso sobre las dimensiones de la Tierra, su par Hiparco de Nicea instaura los primeros fundamentos trigonométricos, por otro lado Herofilo y Erasistrato empiezan el estudio de la anatomía y fisiología en la disección.

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Nacido en 190 a.C., Hiparco de Nicea fue uno de los sabios más polifacéticos de su tiempo. Geógrafo, matemático y sobre todo astrónomo

La gran civilización griega llega a su fin con la expansión y dominio romano que a su defensa no aporto demasiado en la ciencia para el hombre sin embargo después de la destrucción que propinó Roma a Cartago y Corintio en 146 a.C. la investigación tuvo un primer receso por su poca casi nula producción científica hasta el año II d.C. con la teoría geocéntrica de Tolomeo además con la toma de la cultura griega produjeron obras sobre medicina de la mano de Galeno y de esta manera con la instauración del cristianismo finaliza la edad antigua para dar paso a otra etapa de la historia humana conocida como edad media.

Pues bien la edad media o edad medieval, empieza en el 476 a.C. aproximadamente hasta el 1453 d.C. esta edad esta subdividida en una etapa semiproductiva y una etapa de producción nula de conocimientos debido a que la guerra de los cien años frenó el avance de la ciencia y posterior a ello las diferentes enfermedades que azotó la edad media en el siglo XVI con la peste, pandemia que desapareció una parte importante de población medieval. Los grupos humanos que existieron en esta etapa fueron los mayas y otros pueblos latinos, griegos, China, parte del mundo Árabe, además de India. Empezando con los grupos humanos latinos no existió una producción importante de conocimiento a excepción de la cultura maya que fue la primera de todos los pueblos en utilizar el número 0 en su sistema de conteo. En China se empezó la fabricación del papel, la pólvora y tinta, en el campo aritmético el triángulo aritmético, matrices y métodos de resolución de ecuaciones figuraban como un avance europeo en esta época y finalmente la numeración indo-arábica utilizada hasta la actualidad.

Posteriormente a la edad media, inicia el modernismo con la caída del imperio Bizantino en 1453 y finaliza con la revolución Francesa en 1789, en este periodo se retoma los avances científicos, su principal representante fue Galileo Galilei quien es considerado el padre de la física, plantea la primera ley del movimiento, realizó estudios en el plano inclinado. En 1543, Nicolás Copérnico postula su ley heliocéntrica que sostiene que los planetas giran alrededor del sol. Ya en 1619 Johannes Kepler postula la tercera ley del movimiento planetario que sostiene que los planetas giran alrededor del sol de manera elíptica. Entre 1660 a 1665, Robert Hooke aporto significativamente a la ciencia con la observación de células vegetales del corcho y además postuló la Ley de la Elasticidad. En 1687 Newton revoluciona la dinámica con sus leyes, particularmente con la ley de la gravitación universal y sus leyes del movimiento. En 1774 R. Priestley descubre accidentalmente el oxígeno y finalmente Lavossier padre de la química quien postula la ley de la conservación de la materia. E. Janner en 1779, inició la vacunación contra la viruela.

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Nicolás Copérnico

Finalmente a partir de la revolución francesa marcada posteriormente con el hito de la revolución industrial el ser humano aceleró a pasos agigantados la ciencia puesto que el método científico ya se encuentra definido como tal, el principal invento se da de la mano de James Watt en 1790 con ayuda de sus colaboradores, con la máquina de vapor que inicialmente fue concebida con la idea de aportar a la industria textil que repuntaba en la época, pero fue empleado más bien en el desarrollo de motores como la máquina de vapor, esto significó el desarrollo de ferrocarriles y barcos dinamizando los avances. Por esta razón en Panamá hacia el año de 1889 se crea el mítico canal de Panamá. En pleno siglo XIX y XX despuntaron inventos tales como, teléfono, radio. El automóvil además de aviones o más bien dicho el aeroplano. La sociedad empezó a sentir un respeto excepcional por la tecnología y los beneficios que esta les brindaba.

Entre la primera guerra Mundial y la época de la depresión además la caída del Wall Street. Hizo que la tecnología se vuelva hacia un lado destructivo, finalizada esta etapa se emprende un camino hacia la globalización posterior a la Guerra Fría. Este proceso de globalización que se está viviendo en la actualidad ha generado avances significativos en campos nuevos de la ciencia además de avances en la comunicación que cada vez busca ser más dinámica y generalizada. Así lo afirma Jackson, W. 1952.

De esta manera podemos afirmar que la ciencia es un proceso sistematizado muy importante para el ser humano que necesitó un desarrollo cronológico de proyectos, ideas e hipótesis que en el transcurso de la historia se fueron probando, variando y sometiendo a verificaciones por ello afirmamos que es sistematizado pues sigue una estructura lógica de acuerdo a los avances que poco a poco fue adquiriendo el ser humano y almacenándolos para beneficio de la especie mientras las generaciones de esta prosperen.

REFERENCIAS

  • Grimal, P. (1999). “El Alma Romana”. Espasa, Madrid.
  • Jackson,W. (1952). “Enciclopedia Práctica Jackson”. The Colonial Press Inc.
  • Saita, A. (1989). “Guía crítica de la Historia Antigua”.C.E., México.

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