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

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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

41.- OROPIMENTE

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

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42.-  FLORES MARCIALES

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

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43.- ÁCIDO CÓMICO

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

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Commiphora pyracanthoides subsp. pyracanthoides

44.- ÁLCALI ORINOSO

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

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45.- ANTIPAIN

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Antipain dihydrochloride (C27H44N10O6•2HCl)

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

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

Referencias

[1]

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

[2]

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

 

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

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

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

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

36.- CLITORIACETAL

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

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CLITORIACETAL

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

37.- CADAVERINA Y PUTRECINA

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

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

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CADAVERINA

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

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

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

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38.- LUCIFERINA

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

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

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39.-  ÁCIDO BOHÉMICO

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

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

40.- ÁCIDO ANGÉLICO

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

REFERENCIAS:

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El kaikar, los Incas y las enfermedades por emanación

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

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

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La civilización Inca, fue sin duda una muy avanzada sociedad prehispánica en América del Sur, llegándose a extender por todo el callejón Interandino, logró importantes avances en distintas áreas del conocimiento; sin embargo poco o nada se ha rescatado de su legado en torno al conocimiento y en la actualidad tampoco se ha realizado un rescate efectivo de las memorias de los pueblos ancestrales que se originaron como rezagos culturales de tan imponente civilización. El presente artículo pone a disposición del lector breves ideas sobre el concepto primitivo de las enfermedades por emanación, las cuales identificaron muy bien los protomédicos Incas y que puede ser un punto de partida para futuras promesas en la investigación histórico-médica.

Los Incas habían clasificado a su macrocosmos en tres submundos, primero el de “ARRIBA” conocido como HANAN PACHA del cual provienen todos los Dioses, el KAI PACHA o el de “MEDIO” en el cual suscita el presente o el mundo de los hombres y finalmente el de “ABAJO” donde reinan los muertos conocido por ellos como UKU PACHA. La salud por su parte tenia un concepto muy armónico entre lo físico perteneciente a este mundo, lo espiritual y lo energético pertenecientes a los otros mundos.

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En las denominaciones de las enfermedades emplearon vocablos que hacían referencia a una determinada enfermedad y su pare mística atribuida a cualquiera de los otros mundos y aunque las ideas de este modo pareciéran no ser del todo científicas, esta civilización conocía profundamente muchas enfermedades que aún existen en nuestra era. La medicina aborigen comprendía sin fin de rituales que buscaban el equilibrio entre todos los factores antes mencionados todas estas prácticas eran realizadas por un personaje muy importante e influyente en la comunidad, se trataba del “Kallawaya” personaje que hacia de curandero, chaman, herbolario o básicamente médico; quienes utilizaban múltiples elementos de la naturaleza para sanar a los enfermos, y fueron ellos quienes establecieron sus propios conceptos sobre la enfermedad o kaikar, establecieron conceptos también para diferentes dolencias e incluso determinaron sus orígenes. Tal fue la influencia de sus ideas en torno a la medicina que fueron el punto de partida de investigaciones y expediciones botánicas para beneficio de la corona española que buscaba desesperádamente curas para múltiples enfermedades comunes en occidente; así fue como durante la colonia los virreinatos buscaban en los territorios americanos las posibles respuestas a dichas necesidades un ejemplo de ello fue la expedición de Mutis en el Virreinato de la Nueva Granada (Colombia) o el caso de Pedro Leiva en Malacatos-Ecuador.

PARA MAYOR INFORMACIÓN AL RESPECTO Y SOBRE ESTOS PERSONAJES PUEDES DARLE CLICK A LA SIGUIENTE CATEGORÍA YA QUE SON TEMAS QUE SE HAN TRATADO A PROFUNDIDAD EN ANTERIORES OCASIONES: PRECURSORES DE LA MEDICINA LATINOAMERICANA.

¿QUIENES ERAN LOS QUE EJERCIAN EL OFICIO MÉDICO EN EL IMPERIO?

  • El Watuk: se encargaba de diagnosticar la enfermedad y examinar el estilo de vida del paciente.
  • El Hanpeq: Una especie de Chamán que curaba a los pacientes utilizando hierbas y minerales en ceremonias religiosas y místicas.
  • El Paqo: curaba el alma; los incas creían que el corazón albergaba el alma.
  • El Sancoyoc: Sacerdote cirujano, se ocupaba de extremidades rotas, abscesos y de los dientes.
  • El Hampi Camayoc: Era el químico del estado inca y el encargado del cuidado de los recursos médicos.
  • El Collahuaya: Suministraba plantas medicinales, amuletos y talismanes.

Muchos de los chamanes han prevalecido hasta nuestra época y se han vuelto personajes muy tradicionales en pueblos y comunidades de Ecuador, Perú y Bolivia; tanto que en la actualidad, personas de todo el mundo llegan a pueblos como Pisac u Ollantaytambo en el Valle Sagrado de los Incas, para conocer y disfrutar de la medicina de los Incas. Ellos mencionan que el aire es el medio conductor de las “emanaciones mágicas”, de hecho este factor es determinante en la proliferación de enfermedades, hecho que no suena tan trillado cuando se trata de contagios de enfermedades como la gripe o neumonía. Menciona el autor en el que se basa este artículo el Dr. Ramón Pardal en un pequeño fragmento de la revista “Laboratorio” Nº22 de Colombia, que el aire era determinante en el aparecimiento de enfermedades cutáneas, pulmonares, nerviosas, intestinales, entre otras a tal punto que la palabra HUAIRA que significa aire o viento forma parte de los nombres de muchas de las enfermedades que identificaron, como por ejemplo:

  1. HUSNA HUAIRA: eczema.
  2. JURRA HUAIRA: urticaria o sarpullido.
  3. SULLU HUAIRA: hace referencia a enfermedades de la piel.
  4. CEBO HUAIRA: tétano-lumbago..
  5. AYA HUAIRA: epilepsia.

Y de allí el término KAIKAR, que era un estado particular del ser humano que consistía en decaimiento, dolor de cabeza, depresión, opresión, llegando hasta el desvanecimiento del paciente.  En un sentido más tradicionalista el Kaikar abarca lo que se denomina “mal de la montaña” o denominado de forma común como SOROCHE, o “MAL AIRE”, provocado por permanecer cerca de tumbas lo que los incas identificaban como enfermedades provocadas por los espíritus de los muertos a través del aire, creencia que ha prevalecido hasta la actualidad y que se sigue tratando de forma tradicional en algunos pueblos o comunidades.

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También denominaban los Incas otras enfermedades como:

  1. ZAMAI PITI: (respiración quebrada) o neumonía.
  2. CHAQUI ONCOY: (morbo que consume) o tuberculosis.
  3. RUPA CHUCCHU: ( calosfríos) o fiebres palúdicas.
  4. UMA NAMAI: cefalalgia o congestión cerebral.
  5. SONCO NAMAI: dolores  y disturbios intestinales.

La medicina inca no solo que supo identificar los síntomas de las enfermedades que los aquejaban, sino que también indagó causas, e integró tratamientos psicológicos  y físicos en e paciente. Se conoce que  se realizaron cirugías con métodos e instrumentos  muy sencillos hasta algo primitivos; el equivalente de bisturí se denominó Tumi con el que se realizaron incluso aberturas craneales y la Vilcachina que sirvió para las extirpaciones.

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La trepanación craneana

Esta complicada operación del cerebro fue llevada a cabo desde el año 1,000 por la cultura pre-inca, Paracas; se trató de una operación de alto riesgo, que fue perfeccionada por los incas hacia el 1,400, logrando la supervivencia de hasta el 90 % de las personas operadas; hoy en día existen procedimientos similares para aliviar la presión del cerebro. Se tiene registro de personas que fueron operadas más de una vez; se sabe de un individuo que fue operado hasta siete veces. Las personas sometidas a esta operación, eran hombres que sufrieron lesiones en combate o para curar la epilepsia o hasta infecciones crónicas en el cráneo.

TOMADO DE: https://www.boletomachupicchu.com/medicina-inca/

Los estudios se han publicado en múltiples revistas médicas que tratan con mayor profundidad del tema donde se mencionan a detalle los procedimientos que éstos realizaban, un blog que puedo recomendarlos por su contenido es el siguiente: CIRUJANOS INCAS.

Lo cierto es que los médicos incas utilizaron las propiedades curativas de diversas plantas y raíces que como se dijo anteriormente  dieron pauta a las escuelas que las estudiaron en el viejo continente.

Según crónicas realizadas en la conquista se conoce que  los Incas tenian nociones de “pulso” afirmación realizada por Molina (1788), quien en su estudio menciona a Garcilaso de la Vega, mismo que narra en cartas y crónicas enviadas a Portugal sobre algunas percepciones y detalles que tuvo del asesinato del rey Inca Atahualpa, Dela Vega menciona:

-Estando Atahualpa en la prisión vinieron a verlo los indios, y que le tomaron el pulso en la “junta de las cejas”.

Dato que sin duda refleja el nivel de conocimiento que poseían en signos vitales y diagnóstico general. Finalmente la paleontología ha hecho lo suyo también, puesto que en diversas excavaciones que se han realizado en ruinas y templos incas se han descubierto grabados en paredes y cerámica donde se manifiestan representaciones pictóricas de chamanes atendiendo enfermos.

Los incas establecieron verdaderos protocolos y jerarquías, como se vio anteriormente existían varios personajes que ejercían la tarea de sanar a los enfermos, sin embargo el diagnóstico tenia que ser realizado por el chamán o watuk quien planteaba los procedimientos en concreto e incluso los correlativos, donde en primera instancias había que determinar el origen del mal que fue ejercido sobre el paciente que para la época en mayor porcentaje era de carácter místico y espiritual.

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Posteriormente los primeros cuidados eran realizados por el mismo watuk, estos cuidado y atenciones implicaban rituales  como ayunos, intoxicaciones, trajes especiales, ornamentos mágicos, oración, encantamientos, danzas agotadoras, drogas, estados de trance, hasta que el chamán perdiera el sentido y con ello se considere todo mal espíritu expulsado, permitiendo de esta manera proceder con los tratamientos físicos e intervenciones quirúrgicas. Para tales rituales el watuk utilizaba múltiples plantas y hongos  ilusinógenos y estupefacientes que le permitían conectarse con los otros dos mundos que en estado de éxtasis o epifanía le permitieran dictar diagnóstico irrefutable para el paciente y sus familiares. Dichas drogas  existentes en el cono sur son: la Ayahuasca, Caapi (Banisteria caapí)  o Yagé; el Peyotl (Echinocactus anhakonium Lawinii), la Coca (Erythroxylon coca), la Cahoba, Paricá o Yopo ; finalmente del Ololiuhqui (Ipomoea jalapa)

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REFERENCIAS:

  • Molina J. L. Compendio de la historia geográfica, natural y civil del reyno de Chile. Madrid. (1788).
  • Garcilaso de la Vega. Comentarios reales; (Lisboa 1609).
  • Dr. Ramón Pardal. Medicina Aborigen. Teoría de la emanación. Revista LABORATORIO Nº 22. Cesar Uribe Piedrahita. Licencia Nº 1342. Santa Fe de Bogotá-Colombia.

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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

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     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 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

Agency for Toxic Substances and Disease Registry. (2016, mayo 6). Resúmenes de Salud Pública – Heptacloro y epóxido de heptacloro (Heptachlor and Heptachlor Epoxide). Retrieved from Agency for Toxic Substances and Disease Registry: https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs12.html

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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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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.

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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

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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.

Datos curiosos de la química (parte I. 1-10)

Resultado de imagen para COMO SE VE EL AIRE LIQUIDO}1.- El Aire Líquido Existe: efectivamente, el aire al ser un gas mediante procesos físico químicos puede “licuarse” haciendo que presente un cambio de estado a líquido tras ejercerse en él alta presión y temperaturas bajas.  El efecto que se obtiene con ello es que el aire tienda a absorber calor cambiando así su estado. Lo interesante es que presenta un tono azulado.

Resultado de imagen para esmalte dental2.- El Esmalte es la sustancia más dura del cuerpo humano: tomando en cuenta que el ser humano posee 32 piezas dentales y mudó 20 dientes de leche en toda su vida; se sabe que la sustancia con mayor dureza en todo el organismo humano es el esmalte dental, mismo que se compone principalmente por Fosfato de Calcio Cristalino (Ca3(PO4)2). Posicionándose con un valor de 5 en la escala de Mohs en términos de dureza.

3.- ¿Los peces se pueden ahogar? Aunque sea algo paradójico, un pez si puede morirImagen relacionada ahogado ya que en teoría al no poseer un sistema complejo de intercambio gaseoso como los pulmones de un mamífero es la razón del porqué un pez no resiste cambios de presiones de gases en el agua y peor aun fuera de ella, por lo tanto en agua con poco oxígeno disuelto en ella es simplemente causa de ahogamiento de un pez a la par si un pez sale del agua, si vejiga natatoria no resiste el cambio y el excesivo oxígeno termina por hacer colapsar hasta estallar este órgano. Es importante mencionar que existen peces que han desarrollado ciertas ventajas evolutivas con la finalidad de enfrentar este problema  y es así que existen especies en las profundidades que no requieren ingentes cantidades de oxígeno dejándolos desarrollarse en esos ambientes mucho más inhóspitos.

Resultado de imagen para temperatura de fusion del galio

4.- La temperatura de fusión del Galio es menor que la temperatura corporal promedio, por tanto básicamente puedes hacer fundir Galio con tus manos ya que su punto de fusión es de 29.76°C,  si lo sostienes con tus manos, en muy poco tiempo éste empezará literalmente a derretirse.

5.- En aguas contaminadas con detergentes las aves no pueden flotar: curiosamente la mayoría de detergentes poseen en su composición agentes ablandadores del agua,Resultado de imagen para patos nadando tales como el Bórax, estos actúan sobre las moléculas del agua variando la relación de sus componente, haciéndola más blanda y por tanto perdiendo su natural resistencia al rompimiento entre moléculas hidrofóbicas e hidrofílicas haciendo que el plumaje de aves normalmente impermeable rompa la resistencia natural del agua. Lo que en definitiva es un grave riesgo para los ecosistemas.

6.- El gas etileno, en algunos vegetales y frutas es responsable de su maduración y posterior deterioro principalmente en cítricos. Se sabe que a niveles bajos es decir, menores a 1 ppm,  se dice que el etileno es fisiológicamente activo, lo que ejerce gran influencia sobre los procesos de maduración y senescencia de las frutas y por tanto influye directamente en la calidad de las mismas.

Resultado de imagen para etileno en frutas

7.- Las bebidas que vienen en polvo, los dulces duros, y las gomas masticables son simplemente derivados de la azúcar granulada. Las gomitas masticables son más que nada almidón. Estas comidas tienden a tener un 98-99% de carbohidratos totales en su composición.

8.- El GLP, (gas licuado de petróleo) por sus siglas, es ni más ni menos que el gasResultado de imagen para gas licuado de petroleo utilizado para la cocción de alimentos en las cocinas tradicionales, sin embargo, este no presenta olor, ni color. El olor que percibimos al existir una ligera fuga del mismo es un aditivo que las refinerías agregan con la finalidad de indicar al usuario que existe una importante fuga, dado que es un compuesto altamente volátil capaz de provocar una explosión.

9.- Es raro saber que la molécula biológica tenga un alquilo, pero no imposible… He aquí un ejemplo. Se han aislado de los microbios (como los actinomicetos) mediante fermentación varios compuestos naturales que contienen alquinos. Entre ellos están las dinemicinas. La dinemicina A contiene dos triples enlaces y un doble enlace en un sistema conjugado, a demás de otros grupos funcionales. estos compuestos tienen una potente actividad antibacteriana y anticancerosa, aunque por desgracia, son quizá demasiado tóxicos hacia los mamíferos para ser agentes farma.

Resultado de imagen para actinomicetos

10.-Si agrandamos la molécula de agua hasta el tamaño de una moneda de 10 centavosuna molécula de ácido nucleico tendría una anchura de 10 centímetros y varios cientos kilómetros de longitud. Ello se debe a que el agua está formada por moléculas simples, de sólo tres átomos cada una. Hay moléculas de tamaños muy variables: las que tienen peso molecular mayor de 10.000 se conocen como macromoléculas. Por ejemplo, la celulosa tiene peso molecular de al menos 570.000. El ADN es una de las macromoléculas más grandes. El ADN de la E. coli, una bacteria común, contiene alrededor de 3 millones de pares de bases: su peso molecular ronda los 1.8000 g/mol.

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Uso del bórax como ablandador de agua

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Ilustración 1 Uso doméstico del Bórax. Fuente (https://ygritte.wordpress.com/2011/03/10/detergente-lavadora-casero/)

Es importante mencionar que se conoce como agua dura a aquella que posee un contenido alto de minerales disueltos en ella que por lo general son calcio y magnesio así afirma (Wikishow, 2008). Estos minerales dejan depósitos que pueden obstruir los desagües, manchar los cristales y los azulejos, evitar que el jabón genere espuma y dejar residuos en el cabello y la piel. Por lo tanto, es importante en el uso doméstico el ablandamiento del agua dura y un mecanismo de acción podría ser usando bórax como ablandador para potenciar el uso de detergentes, se usa como agente activo para desinfección de baños y zonas de alta contaminación biológica, al ablandar el agua con bórax se mejora la eficiencia de la limpieza.

MODO DE EMPLEO

Añadir bórax directamente al agua con el jabón o detergente que se desea incrementar su efectividad. Sea para uso de limpieza como jabón o detergente de ropa, su función es impedir que la cal interactúe con el detergente ayudando a generar espuma. Actualmente los detergentes posen contenidos de bórax por su efectividad para potenciarlo.

¼ parte de bórax + 2/4 partes de detergente + ¼ parte de bicarbonato de sodio = ablandador y potenciador detergente

De manera  más formal y técnica podemos entender que el agua dura  puede ser ablandada por diversos métodos. A continuación les dejo un hermoso video que explica detalladamente cómo eliminar la dureza del agua.

 

Bibliografía

Wikishow. (2008). es.wikihow.com. Obtenido de https://es.wikihow.com/ablandar-el-agua-dura

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)

Resultado de imagen para tomates Flavrsavr

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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¿Qué son las Auroras Polares?

Las auroras polares son un fenómeno atmosférico luminoso verdaderamente hermoso, que pueden ser observadas sobre los polos de nuestro planeta Tierra. Cuando las partículas cargadas de las ondas electromagnéticas emitidas por el Sol, en sus explosiones, llegan arrastradas por el viento solar y chocan contra la magnetosfera (Campo electromagnético de la Tierra), como muestra la imagen siguiente, es aquí cuando se libera una cantidad grande de energía en forma de luces de diferentes colores, debido a que las longitudes de onda de estas emisiones va variando dentro del espectro de luz visible.

¿Cómo se producen las auroras?

Fijémonos en la imagen siguiente:

Las partículas procedentes del Sol, que es la estrella mas cercana a nuestro planeta, entran en la atmósfera terrestres sufriendo una desviación debida a la fuerza magnética de la Tierra. Como nuestro planeta tiene dos polos magnéticos, estas partículas se concentran alrededor de los polos Norte y Sur, produciendo el fenómeno luminoso.

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  • Las Explosiones en la corona solar desprenden gran cantidad de energía en forma de partículas con carga que conforman el viento solar. El viento solar arrastra partículas mas pequeñas que un átomo, cargadas eléctricamente: electrones protones y partículas alfa, actualmente se cree que también se encuentran particulas betas, y gamma. Estas partículas viajan a una velocidad de 450 Km/s y tarda dos días en llegar a la Tierra. AQUÍ UN VIDEO MUY BUENO SOBRE DICHAS PARTÍCULAS: mediatheque.lindau-nobel
  • Algunas partículas se desvian y siguen su viaje hasta chocar contra los campos electromagnéticos de otros planetas del sistema solar, o incluso ser absorbidas por otros cuerpos celestes.
  • La zona de formación de las auroras, está sobre los polos de la Tierra.
  • Las auroras se producen en la ionósfera, donde los átomos pierden sus electrones y se encuentran como partículas con carga, llamadas iones (cationes y aniones), que reaccionan al chocar con las partículas que arrastra el viento solar.
  • El campo Electromagnético de la Tierra o magnetósfera se deforma por acción del viento solar.

LA CIENCIA DETRÁS DE LOS HERMOSOS COLORES DE LAS AURORAS BOREALES

  • Los colores de la aurora dependen de la velocidad del viento solar y de las partículas que intervienen en el choque.
  • Las partículas solares más rápidas en cambio penetran de manera más profunda en nuestra atmósfera. Si el choque se produce con Oxigeno a unos 150 km sobre el nivel del mar las formaciones se verán de color amarillentos en todos sus diferentes tonos.
  • Cuando el viento solar es relativamente lento, los corpúsculos se quedan en las capas superiores de la atmósfera. En este caso, si la colision se produce fundamentalmente con atomos de oxígeno a unos 400 Km de altura o mas la aurora resultante será morada hasta el azul.
  • Las partículas más veloces que penetran hasta los 90 km por encima de nuestras cabezas, producen auroras rojas y azul muy brillantes al chocar fundamentalmente con nitrógeno.

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LAS FORMAS DE LAS AURORAS 

Las auroras se muestran de formas diferentes, algunas son inmóviles y otras adquieren movilidad y color. A continuación se enumeran sus formas más conocidas:

  1. DE ARCO UNIFORME: Semejante a un arcoiris, con su borde inferior muy marcado; debajo se ve el cielo oscuro  y el punto más alto está en el meridiano magnético.
  2. DE ARCO RADIADO: Los rayos parecen trasladarse a lo largo del arco y aparecen colores cambiantes: rojos, blancos, rosados violáceos y verdosos.
  3. DE CORONA: El arco iluminado se cierra aveces en forma de círculo muy brillante, con centro en el meridiano magnético.Resultado de imagen para aurora boreal circular
  4. DE BANDAS: En ellas parecen que los arcos se mantuvieran colgados, como si fueran enormes banderas llameando en el cielo.Resultado de imagen para aurora boreal de bandas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los frailes y la pólvora

Nos remontamos a la Edad Media, donde la paz probablemente era lujo para los monasterios religiosos, dicho silencio era más que propicio para que sacerdotes se pudieran dedicar a sus estudios favoritos. Curiosamente una de las actividades más atractivas parecia ser la pirotecnia, el uso de la pólvora parecia haberse vuelto su actividad favorita y eso conllevaba cierta peligrosidad, según menciona el Dr. Antonio Pons C. (1995)  ésta peligrosidad no era tan importante como salir a cazar brujas, hechiceros, castigar a los herejes y hacer de la “Santa Inquisición” su modus vivendi.

En medio de este debacle de la humanidad surge un personaje interesante del que se conoce poco, Berthold Schwars, y aunque su apellido parece haber sido sacado un alguna novela de J.L. Rowling, lo  cierto es que era conocido como “El Monje de la Pólvora” y aunque el tema del origen de la pólvora es controversial y nos lleva hasta el continente asiático, para Europa, “el monje de la pólvora” es atribuido como el descubridor de dicho explosivo.

Bueno el tema es que otro monje dominico, San Alberto Magno, es quien menciona las propiedades de un tipo de pólvora elaborada con salitre, azufre y carbón. Anteriormente el fraile inglés Roger Bacon también menciona prescripciones sobre una pólvora ruidosa y altamente explosiva. Sin embargo ninguno de ellos sabía ni pensó en las victorias conseguidas con tal formidable invento. Curioso Verdad?

Tomado de: Pons, A. Historia Natural Ilustrada Sopena. Arañando la corteza terrestre. Ed. Ramón Sopena. S.A. Barcelona. 1995

AQUÍ LES DEJO UN VIDEO POR SI DESEAN DESCUBRIR USTEDES MISMO ¿PORQUE LOS FRAILES AMARON LA PIROTECNIA.

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