La química es un arte "Me lo contaron y lo olvidé, lo vi y lo entendí, lo hice y lo aprendí"

sábado, 30 de enero de 2016

Obtener energía de un combustible fósil pero sin que se libere dióxido de carbono

La producción de energía a partir de gas natural sin generar emisiones de dióxido de carbono podría convertirse pronto en realidad cotidiana, gracias a una novedosa tecnología desarrollada por investigadores del Instituto para Estudios Avanzados de Sostenibilidad (IASS) en Potsdam, y el Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), ambas instituciones en Alemania. En un proyecto conjunto iniciado por el premio Nobel y antiguo Director Científico del IASS, el profesor Carlo Rubbia, las dos instituciones han estado investigando una técnica innovadora para extraer hidrógeno del metano de una manera limpia y eficiente. Después de dos años de experimentos exhaustivos, se ha logrado demostrar la viabilidad del concepto. Con el reactor experimental funcionando de forma continua y fiable, ha quedado de demostrado el buen potencial de esta tecnología.

La quema de combustibles fósiles para producir electricidad, energizar motores de automóvil o generar calor es una fuente principal de emisiones dañinas de dióxido de carbono. En particular, el metano, el componente principal del gas natural, es un combustible fósil ampliamente usado cuya producción mundial se espera que aumente de forma notable en las próximas décadas. Si no se controla, este uso continuado de tecnologías convencionales basadas en combustibles fósiles obstaculizará grandemente los esfuerzos mundiales para mitigar el cambio climático. Esta es la razón por la que los científicos en el IASS y el KIT decidieron investigar un enfoque alternativo y más sostenible: ¿qué pasaría si pudiéramos extraer el contenido energético del metano, en forma de hidrógeno, sin generar nada de dióxido de carbono en el proceso?

El hidrógeno es un vector energético conocido sobre todo por su combustión limpia y su alta densidad de energía por unidad de masa. De hecho, muchos lo ven como un componente importante de un sistema energético sostenible del futuro. Las aplicaciones previstas incluyen a células de combustible, generadores de electricidad, y vehículos energizados por hidrógeno.

De todos modos, el hidrógeno ya es actualmente una materia prima industrial importante, utilizada en grandes cantidades para la producción de amoniaco, un precursor clave para la industria de los fertilizantes. Sin embargo, la mayor parte de la producción mundial de hidrógeno está actualmente basada en tecnologías convencionales que también usan el gas natural como materia prima, pero que liberan cantidades notables de dióxido de carbono en el proceso.

Una forma particularmente pura del hollín es un subproducto de un nuevo proceso de craqueo de metano. 

En vez de quemar metano (CH4), sus componentes moleculares, hidrógeno (H2) y carbono (C), pueden ser separados en un proceso conocido como craqueo del metano. Esta reacción sucede a altas temperaturas (por encima de 750 grados centígrados) y no libera ninguna emisión dañina.

Si bien el hidrógeno es el principal producto del craqueo de metano, su subproducto, el material comúnmente llamado hollín, es también una materia prima industrial cada vez más importante. En formas purificadas, ya se emplea ampliamente en la producción de acero, fibras de carbono y muchos materiales estructurales basados en el carbono. El hollín obtenido del novedoso proceso es un polvo de alta calidad y particularmente puro. Su valor como producto comercializable incrementa por tanto la viabilidad económica del craqueo de metano. Alternativamente, el hollín puede ser almacenado, usando procedimientos que son mucho más simples, seguros y baratos que los necesarios para el almacenamiento de dióxido de carbono.

El craqueo de metano no es un concepto nuevo: se han llevado a cabo muchos experimentos en las últimas dos décadas que han demostrado su viabilidad técnica. Pero estos intentos pasados quedaron limitados por problemas como obstrucciones y tasas de conversión bajas.

En los experimentos más recientes, el nuevo reactor operó sin interrupciones durante dos semanas, produciendo hidrógeno con una tasa de conversión del 78% a temperaturas de 1.200 grados centígrados. El novedoso reactor es resistente a la corrosión, y se evitan las obstrucciones porque el polvo microgranular de carbón producido se puede separar fácilmente. El reactor garantiza pues las condiciones técnicas esenciales que se necesitarían para la operación continuada de un reactor a escala industrial.

viernes, 29 de enero de 2016

Descontaminar agua de modo más rápido y seguro

Se ha inventado una nueva forma eficiente, desde el punto de vista energético y económico, de eliminar contaminantes del agua, la cual es capaz de extraer varios a un tiempo, y que minimiza los riesgos para la salud pública y el medioambiente. El avance podría ser un nuevo e importante paso hacia el objetivo de satisfacer las necesidades mundiales de agua para uso doméstico, agua para regar campos agrícolas y agua para uso recreativo.

Los métodos actuales para descontaminar agua precisan de múltiples pasos e implican el uso de sustancias químicas que reaccionan con el calor, la luz solar o la electricidad. Ya se demostró con anterioridad que es posible limpiar el agua contaminada valiéndose de las actividades enzimáticas naturales de bacterias y hongos, los cuales descomponen los agentes contaminantes en sus compuestos químicos inofensivos. Pero ese método tiene riesgos, ya que conlleva liberar organismos peligrosos en el agua.

La nueva técnica, desarrollada por el equipo de Shaily Mahendra, Leonard Rome, Meng Wang, Danny Abad y Valerie Kickhoefer, del Instituto de Nanosistemas de California (CNSI), dependiente de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), Estados Unidos, ha comprobado que unos “contenedores” de tamaño nanométrico que contienen las enzimas son efectivos a la hora de limpiar el agua contaminada, al menos en los experimentos realizados hasta ahora.

La nueva técnica es una variante no peligrosa de las técnicas basadas en microorganismos.

Los investigadores colocaron las enzimas idóneas dentro de esos contenedores nanométricos y después los introdujeron en agua contaminada.

Las citadas nanopartículas, que están hechas de proteínas y están presentes en las células de casi todos los organismos vivos, fueron descubiertas por Rome y Nancy Kedersha en los años 80. Cada célula humana contiene miles de tales contenedores que contienen a su vez otras proteínas. Pero Rome y sus colegas acabaron ideando un método para construir contenedores vacíos que pudieran usarse para suministrar fármacos a células específicas del cuerpo con el fin de luchar contra el cáncer, el SIDA y otras enfermedades.

Los contenedores nanométricos protegen las enzimas, manteniéndolas intactas y con toda su potencia cuando son situadas en el agua contaminada.

Los científicos probaron el método usando una enzima llamada manganeso peroxidasa. Hallaron que a lo largo de un período de 24 horas, los nanocontenedores cargados eliminaron tres veces más fenol del agua que lo que hacía la enzima cuando era introducida en ella sin utilizarlos.

Descubrieron asimismo que dado que la manganeso peroxidasa permanecía estable dentro de los nanocontenedores, aún podía eliminar al fenol del agua después de 48 horas.

El peróxido de manganeso libre quedaba completamente inactivo después de 7 horas y media.

La nueva técnica se podría adaptar en unos pocos años para su uso a gran escala en lagos y ríos contaminados, y se podrían añadir nanocontenedores con carga a las unidades de filtrado por membranas, e incorporarlas fácilmente en sistemas de depuración de agua ya existentes. Los nanocontenedores que contuvieran varias enzimas biodegradantes diferentes podrían potencialmente eliminar diversos compuestos contaminantes a un tiempo en una misma masa de agua.

jueves, 28 de enero de 2016

Obtienen posibles herbicidas naturales a partir de compuestos extraídos de la hoja de girasol

Investigadores del departamento de Química Orgánica e Ingeniería Química de la Universidad de Cádiz, en España, han obtenido posibles herbicidas naturales a partir de una serie de compuestos químicos presentes en las hojas de girasol. Los expertos han aplicado una nueva metodología, inocua y limpia con el medio ambiente, para extraer estas sustancias de la planta, lo que ha permitido la elaboración de productos biodegradables de utilidad en agricultura ecológica.

Las plantas fabrican una serie de sustancias que cumplen varias funciones. Una de ellas es impedir o debilitar el crecimiento de otras especies que compitan por los nutrientes del suelo, el abono o la luz solar. En el caso del girasol, los compuestos químicos que provocan estos efectos se almacenan en el envés de las hojas, en unas glándulas llamadas tricomas.

Los investigadores observaron que en las parcelas donde se desarrollan los cultivos de girasoles apenas hay malas hierbas, una circunstancia que se repite incluso en las variedades más salvajes, que crecen de forma natural. “La ausencia de plantas inoportunas en una cosecha nos hizo pensar ¿Por qué no crece nada? Eso nos llevó a identificar o caracterizar los productos químicos que impiden la aparición de otras especies alrededor del girasol”, explica a la Fundación Descubre el investigador responsable de este proyecto, Francisco Antonio Macías, profesor de la Universidad de Cádiz.

Tal y como se refleja en el artículo ‘Isolating of bioactive compounds from sunflower leaves (Helianthus annuus L.) extracted with supercritical carbon dioxide’, publicado en la revista Journal of Agricultural and Food Chemistry, el primer paso para la identificación de esas sustancias es su extracción de la planta. Para ello, los expertos reprodujeron en laboratorio las condiciones de lluvia y humedad de una cosecha de girasoles. “Imitamos el proceso de extracción natural del campo: el agua, al resbalar a través de las hojas, se impregna de determinadas sustancias y llega al suelo, donde ya sabemos que no crecen otras hierbas. Por lo tanto, si analizamos esa agua, sabremos qué compuestos químicos participan en esa función defensiva o protectora del girasol”, indica el científico.

Para que la extracción de sustancias fuera más eficiente, los científicos aplicaron una nueva técnica, puesta a punto por el equipo de ingenieros químicos liderados por el profesor Enrique Martínez de la Ossa y basada en el uso de dióxido de carbono (CO2) en estado supercrtítico. “Los compuestos deben estar disueltos en un solvente, normalmente agua, para poder extraerlos. Con el objetivo de mejorar la eficacia del proceso, sustituimos el agua por CO2”, señalan los investigadores.

Campo de girasoles en Andalucía 

Cuando este gas se comprime a una determinada presión, adquiere tanto las propiedades de un gas, que se volatiliza sin dejar huella, como las de un líquido, que disuelve las sustancias. Este doble comportamiento implica, según el experto, un proceso de extracción más rápido, eficiente y selectivo. “En este estado, llamado supercrítico, el CO2 no solubiliza todos los compuestos, solo unos pocos. De ahí que sea más fácil luego aislarlos e identificarlos”, asegura.

Además, continúa el científico, el dióxido de carbono es un disolvente ‘verde’ o sostenible ya que no es tóxico, ni inflamable ni genera residuos. Por eso, el herbicida obtenido tras este proceso se considera un producto totalmente natural.

Para terminar el proyecto, financiado por la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía, los investigadores probaron la eficacia del herbicida en varios niveles: en semillas de tomate y en plántulas, es decir, cuando la planta ya ha germinado y aparecen las primeras hojas. “Se trata de bioensayos en los que se mide el efecto de la sustancia en organismos vivos, en este caso, plantas. En ningún caso, éstas llegaron a desarrollarse lo que indica que el herbicida funciona”, asegura Macías.

En campo, tras realizar las primeras pruebas, los expertos trabajan en ajustar el herbicida a la mala hierba que se quiere eliminar. “Buscamos que estos compuestos sean selectivos, que ataquen a las plantas que no nos interesen pero respetando la cosecha original, ya sea trigo, cebada o arroz. Nuestra labor, ahora, es la formulación del herbicida, es decir, cuándo aplicarlo, en qué momento del crecimiento de la mala hierba, y en qué dosis. A partir de entonces, se podrá hablar de escalarlo a nivel industrial”, asevera el responsable del proyecto.

Con la elección del girasol como materia prima para elaborar herbicidas naturales, los investigadores dotan de utilidad a las hojas, un residuo que suele quemarse o dejarse secar. “La producción de esta planta en Andalucía es enorme y de muy buena calidad. Pero sólo se aprovecha la cabezuela, de la que se extraen las pepitas con las que se elaboran alimentos como el aceite, la margarina o las propias pipas. El resto de la cosecha, tanto el tronco como las hojas, se destruye”, prosigue el  experto.

Para el estudio se analizaron unas 380 variedades de girasol cultivadas en Andalucía, tanto de planta fresca como seca. “La etapa de crecimiento más interesante para nosotros es cuando la cabezuela está amarilla y frondosa, cercana a la recolección, o una vez que ya se ha cosechado y la hoja está seca. La concentración de sustancias químicas en ambas fases es similar”, asevera Macías.

Los investigadores adelantan no sólo las ventajas de esta técnica en el ámbito agrícola, ya que el estudio apunta también ámbitos de actuación de estos compuestos como bactericidas o antifúngicos de aplicación en el ámbito sanitario.

miércoles, 27 de enero de 2016

Nueva tecnología más efectiva y barata para regenerar aguas residuales

Una investigación de la Universidad de Almería (España) ha dado un paso más en el desarrollo de sistemas de depuración efectivos y económicos que permitan la reutilización de las aguas residuales sin causar daños al medio ambiente.

Científicos del departamento de Ingeniería Química de esta universidad han aplicado una nueva tecnología al tratamiento final o terciario de estas aguas. La innovación se basa en el uso de un tanque o reactor que mejora la capacidad de eliminación de contaminantes, permite trabajar con más volumen de agua y reduce costes.

El dispositivo propuesto es un reactor de carrusel o raceway, denominado así por su similitud con una acequia en la que el agua circula impulsada por un motor con paletas. Esta tecnología, que ya se usa en el cultivo de algunas microalgas, nunca había sido probada para tratar aguas urbanas, según apuntan los investigadores.

Hasta ahora, los procesos de depuración se realizaban en tanques o reactores de tubo de vidrio donde, con ayuda del sol y otros elementos como el hierro, se producía la reacción química necesaria para degradar los contaminantes.

Sin embargo, según los investigadores, estos equipos no son del todo eficaces debido a que trabajan con poco volumen de agua, son caros y están diseñados para otro tipo de efluentes que, como los industriales, presentan una alta contaminación.

"La concentración de sustancias tóxicas en aguas derivadas de fábricas se mide en cientos de miligramos por litro o, en algunos casos, en gramos por litro. En aguas urbanas, esta proporción se reduce a escala de microgramos o nanogramos por litro, es decir, hablamos de microcontaminantes”, explica el investigador responsable del proyecto, José Luis Casas López.

El modelo de reactor raceway o de carrusel utilizado para depurar aguas 

Entre las ventajas del nuevo reactor destaca su volumen por metro cuadrado, que alcanza los 100 litros, cantidad que se incrementa dependiendo de la profundidad del tanque. "Si ésta es de 25 centímetros, hablamos de 250 litros por metro cuadrado. Multiplicamos por veinticinco la capacidad de la tecnología tubular", comenta el científico.

Otra de las mejoras que aporta es la reducción de los costes del proceso. En este sentido, los expertos señalan que en un reactor tubular, los costes de instalación suponen un gasto aproximado de 400 euros por metro cuadrado de reactor, mientras que un raceway la cifra se reduce a 10 euros el metro cuadrado.

Para evaluar la efectividad del dispositivo, los investigadores realizaron experimentos al aire libre, a escala de planta piloto con un reactor de 360 litros. Tal y como se indica en el estudio publicado en la revista Applied Catalysis B: Environmental, se utilizaron dos de las sustancias tóxicas más resistentes que se aplican en los cultivos de cítricos del mediterráneo. "Elegimos dos contaminantes modelo, un insecticida y un fungicida. Se les llama así porque si se degradan en determinadas condiciones, significa que el resto de tóxicos también se eliminará", indica el experto.

En cuanto al agua, los investigadores diseñaron un efluente sintético. "Durante un experimento, que suele durar meses, trabajar con aguas reales es complicado porque no son estables. Su composición varía. Por eso hay recetas que te permiten formular simulaciones de agua. En este caso hemos imitado el efluente que se obtiene del tratamiento secundario de depuración. Éste consiste en la eliminación de la materia orgánica a través de procesos biológicos en los que participan microorganismos como las bacterias", explica.

El proceso químico para descontaminar efluentes urbanos comienza en el reactor con la captación de los rayos de sol. A su vez, el hierro que contiene el agua, absorbe esa luz y produce una reacción química que libera radicales libres con un poder oxidante tan elevado que rompen o degradan los contaminantes.

Los expertos acometieron pruebas con las distintas variables que influyen en este procedimiento: radiación solar, concentración de hierro y profundidad del tanque. "La luz es un componente fundamental que puede limitar el proceso. Por ejemplo, si se trabaja a mucha profundidad con el reactor, la radiación se queda en la superficie y no llega a la base. Por otra parte, dependiendo de la cantidad de hierro, se absorbe más o menos luz", prosigue el investigador.

Los ensayos demostraron que la capacidad de tratamiento del reactor de carrusel oscila  entre los 40 y los 133 miligramos por metro cuadrado y hora, en función de la estación del año y de la luz solar. “Son unos valores altos que corroboran la viabilidad de la nueva tecnología para eliminar esos microcontaminantes que están disueltos en proporciones minúsculas”, asevera el experto.

En este proyecto, financiado por la Consejería  de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía, los expertos han trabajado en modo discontinuo, es decir descargando y cargando el reactor cada vez que se eliminaban contaminantes. Para el próximo trabajo, el objetivo es pasar al modo continuo donde el agua se trata ininterrumpidamente, de forma seguida. "Si eliminamos el tiempo de las operaciones de carga y descarga, el reactor aprovechará más las horas de luz, incrementando su capacidad de tratamiento”, concluye.

martes, 26 de enero de 2016

Aplicaciones de Laboratorios Virtuales en la Educación Química

Los laboratorios virtuales son un espacio virtual interactivo que incorporan todos los aspectos tecnológicos, pedagógicos y humanos, con el fin de realizar actividades prácticas adaptadas al estudiante y a las necesidades del maestro en un entorno virtual de aprendizaje. Así, el software permite el trabajo en un ambiente protegido que facilita la tarea y convierte al laboratorio en una aventura sin riesgos permitiendo que los estudiantes ensayen, prueben y se arriesguen a equivocarse sin miedos. Los programas también ayudan a representar eventos del mundo real lo más cercanos posibles a como aparecen en la realidad. El uso de programas de aplicación permite incrementar el interés de los estudiantes al “aprender haciendo”. Así se busca que recuperen la satisfacción respecto de sus aprendizajes a través de la adopción de estos complementos virtuales que les abren nuevas opciones y así, en alguna medida, se pueda revertir la idea de que la química es difícil como normalmente la conciben y que la puedan aprender con motivación. La química es una disciplina que forma parte del diseño curricular de un gran número de carreras de universitarias y está presente en todos los aspectos de la vida cotidiana por lo que no se puede obviar su existencia. Las actividades de laboratorio que son componentes integrales de las lecciones de química permiten a los estudiantes a construir su propia experiencia con materiales concretos. Con el uso de las computadoras han aparecido nuevas formas de aprendizaje para la enseñanza de la química que posibilitan su acercamiento a alumnos para quienes les resulta una asignatura muy poco interesante. La computadora, permite cambiar la imagen negativa que el alumno tiene de la química, así la recibe de una manera más interesante buscando explorar el nuevo ambiente promoviendo así el autoaprendizaje y la aplicación de las capacidades de análisis, síntesis y evaluación, fomentando el pensamiento crítico usando los laboratorios virtuales y la estrategia de aprendizaje basado en problemas con problemas semejantes a los reales, favoreciendo la adquisición de técnicas de aprendizaje, con la posibilidad de transferencia otras áreas y promover en el estudiante, la comprensión de mecanismos de reacción química, la motivación e interés en experimentos de química.
La realización de prácticas en laboratorios, es uno de los objetivos más importantes que debe perseguir la enseñanza de la química ya que además de ayudar a comprender los conceptos, permite a los alumnos incursionar en el método científico, todas las prácticas en los laboratorios reales o virtuales, requieren que el estudiante desarrolle capacidades y destrezas como la autopreparación, a través de una serie de documentos impresos o electrónicos, la ejecución, la obtención de resultados, su evaluación y comunicación a través de un informe. Los laboratorios virtuales proporcionan instrumentos para la educación, independientemente del lugar y el tiempo, lleva la instrucción de las paredes cerradas de un  salón de clases a cualquier lugar con un ordenador y permite que las aplicaciones se vuelvan más dinámicas con simulaciones. Esta es la principal diferencia entre los laboratorios virtuales y los de aplicaciones de simulación tradicionales.
Estos medios tecnológicos facilitan la tarea, convirtiendo al trabajo de laboratorio y sus precauciones por accidentes en una opción de aprendizaje donde el alumno puede equivocarse y repetirla con una inversión por demás baja, que no sería posible en un laboratorio real. La computadora por otra parte, permite cambiar la imagen negativa que el alumno tiene de la química, así la recibe de una manera más interesante buscando explorar el nuevo ambiente. La realización de experimentos químicos sin la necesidad de comprar equipo y materiales químicos que son costosos o peligrosos brindan algunas ventajas que impactan en el proceso de aprendizaje. La flexibilidad proporcionada por los laboratorios virtuales ayuda a afianzar los conceptos de las lecciones de química, integrando a los  estudiantes para que puedan progresar a su propio ritmo y de acuerdo a sus necesidades individuales de aprendizaje. Un ambiente de aprendizaje con una mayor interacción y estudiantes activos mejora la atención y la motivación.

Desarrollan una molécula que desintegra bacterias patógenas alojadas en los alimentos

Precio, sabor y calidad. Esas son las condiciones fundamentales que un consumidor pone sobre la mesa a la hora de adquirir un alimento. Pero en los tiempos que corren, otras exigencias se vuelven imperantes: que los alimentos duren cada vez más.

Mientras esperan sobre las góndolas, los productos deben afrontar la descomposición por el paso del tiempo, sin perder sus características esenciales. Muchas veces, esta necesidad de extender la caducidad requiere el uso de sustancias químicas que alteran el verdadero sabor de la comida, además de reducir sus propiedades nutricionales.

Dos de las muchas enfermedades causadas por contaminación de los alimentos son la listeriosis, que se presenta en mujeres embarazas, niños, ancianos y personas inmuno comprometidas, y el Síndrome Urémico Hemolítico (SUH), provocado por la bacteria que se encuentra frecuentemente en hamburguesas y productos cárnicos mal cocinados.

Extender la vida útil de los alimentos, conservar sus cualidades nutricionales, aroma y sabor sin usar químicos fue el desafío que asumió un equipo de científicos de la Facultad de Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de Tucumán al diseñar una molécula bacteriana capaz de inhibir distintos tipos de bacterias y así proteger a los productos.

A partir de la unión de los genes de dos péptidos antimicrobianos -producidos naturalmente por bacterias- mediante una “bisagra”, se desarrolló un único péptido que ataca a las bacterias que son similares a las que los producen. En palabras del Dr. Augusto Bellomio, esta bacteriocina se encarga de “eliminar la competencia directa dentro de un ecosistema”.

De esa manera, el péptido resultante inhibe a dos bacterias que contaminan habitualmente a los alimentos: la Listeria monocytogenes y varias cepas de Escherichia coli. “Eso nos ha llevado a proponer su uso como un posible bioconservante de alimentos”, apunta Bellomio, en diálogo con Agencia CTyS.

Esta bacteriocina, sintetizada en laboratorio, es un producto natural ya que es generado por bacterias y, según el especialista, sería inocua para el ser humano porque, al pasar por el intestino delgado, se degradaría por las enzimas que allí se alojan, preservando la flora intestinal.

El uso de bacteriocinas es un terreno escasamente instalado en la industria de los alimentos. Solo dos péptidos lograron insertarse en la industria alimenticia mundial en los últimos sesenta años: la nisina, y la pediocina. Ambas son activas solamente contra bacterias gram positivas, como la Listeria monocytogenes y la Clostridium difficile, que producen severas diarreas, y otras bacterias que, aunque no sean patógenas, descomponen a los alimentos.

Se puede disociar el universo bacteriano en dos grandes grupos: el de las gram positivas y las gram negativas. La diferencia entre ellas radica en sus membranas, que forman una doble cobertura en el caso de las gram negativas, haciéndolas más resistentes al entorno.

Como hasta el momento no existían organismos que pudieran eliminar a los dos grupos a la vez, el equipo -conformado por Silvia Navarro, Miriam Chalon, Emilce Galván, Miguel Fernández de Ullivarri, Natalia Rios Colombo, liderados por Bellomio y Acuña- pensó en diseñar una bacteriocina que pueda romper ambos tipos de membranas plasmáticas.

“Se nos ocurrió fusionar dos péptidos, uno que ataque a bacterias positivas y otro a las negativas, para matar a muchas bacterias diferentes”, sintetiza Bellomio sobre el proyecto que lleva más de una década de desarrollo.

Este mega-péptido trabaja localizando a las bacterias que se asemejan a la bacteria que lo origina para erradicarlas. ¿Cómo lo hace? Primero, se aferra a las proteínas que se encuentran en las membranas bacterianas. Una vez unido, forma un orificio en la superficie por donde se escapan las sales, nutrientes y vitaminas que la bacteria utiliza para su metabolismo.

“Cada bacteriocina –explica el investigador- requiere de una proteína en particular. El péptido híbrido que produjimos nosotros se puede unir a distintos tipos de proteínas, es decir a sus receptores. Cuando se une, puede formar poros en las membranas de los dos tipos de bacterias”, apunta el especialista.

Según el investigador, la tendencia en microbiología de los alimentos para suplantar los conservantes químicos es la aplicación de una tecnología de “barreras múltiples”, que adopta ese nombre por su parecido a los obstáculos que sortean los atletas en las olimpiadas.

“Se trata de un montón de obstáculos suaves o pequeños que las bacterias deberían ir saltando para permanecer en el alimento. La combinación de esos obstáculos consigue alimentos que son nutricionalmente muy buenos, con muy poco tratamiento y sin el agregado de conservantes químicos”, asegura.

Esta carrera de postas microbiológicas retan a las bacterias patógenas a un verdadero desafío, en el que se las puede someter a un enfriamiento de -20ºC para luego calentarlas a 37ºC e incorporarles un compuesto antibacteriano, que podría ser una de estas flamantes bacteriocinas.

“La industria alimenticia está necesitando estos desarrollos tecnológicos”, plantea el investigador que pone sobre el tapete uno de los dilemas más problemáticos del mercado alimenticio: cómo producir un alimento nutricionalmente intacto que no pierda sus cualidades mientras se mantiene largo tiempo en el supermercado.

Los investigadores de la Universidad Nacional de Tucumán proyectan la aplicación de péptidos antibacterianos en otros campos de la industria alimenticia. Actualmente, se están desarrollando compuestos que actúan igual que estas bacteriocinas, pero sobre enfermedades veterinarias.

“Hay becarios del Conicet que están trabajando en el desarrollo de péptidos que sean activos contra bacterias que enferman a animales. La idea es que estos péptidos sean producidos por levaduras. Y como las levaduras se pueden incorporar en muchos alimentos veterinarios, mejorarían las propiedades de sus alimentos”, adelanta y concluye el investigador.

lunes, 25 de enero de 2016

La Alquimia

Durante la Edad Media, especialmente entre los siglos V y XI, la ciencia fue oscurecida por las inquientudes religiosas. Sin embargo, en el siglo VII la ciencia reapareció con los árabes, quienes acumularon los antiguos conocimientos de los egipcios y de la filosofía antigua a través de la escuela alejandrina, fundando una práctica: la alquimia, el precedente de la química.

  
Los alquimistas consideraron metales como cuerpos compuestos, resultantes de dos propiedades comunes: el mercurio, que era lo "metálico", y el azufre, que era lo "combustible". Posteriormente consideraron un tercer principio, la sal, identificada con la “solidez” y la “solubilidad”. Estos principios alquimistas sustituyeron durante la Edad Media a los elementos de la filosofía helénica. Una idea inmediata fue la posibilidad de conseguir transmutación de los metales mediante la combinación de aquellos tres principios, pero esta transmutación solamente podía ser factible en presencia de una especie de catalizador al que se llamó la piedra filosofal. La historia de la alquimia es fundamentalmente la historia de la búsqueda de la piedra filosofal. Por otra parte, los alquimistas, confundidos con magos y brujos, sufrieron persecución por parte de las autoridades religiosas. 
 

Los trabajos de los alquimistas, aunque infructuosos en el descubrimiento de la piedra filosofal y del elixir de la larga vida, y por tanto estériles, produjeron indudables progresos a la química del laboratorio, puesto que prepararon nuevas sustancias, inventaron aparatos útiles y desarrollaron técnicas empleadas después por los químicos.


 Entre los alquimistas árabes más destacados cabe citar a Avicenna (siglo XI) y Averroes (1126-1198). Los árabes proporcionaron el descubrimiento de las sales de amoníaco, del ácido sulfúrico, del agua fuerte o ácido nítrico, del agua regia, de preparados alcohólicos y de compuestos del mercurio y del arsénico.
Avicenna
Averroes


 











Entre los alquimistas de Occidente destacaban Alberto Magno (1193-1280) y especialmente Roger Bacon (1214-1294). En un segundo plano fueron importantes Arnau de Vilanova (1245-1314) y Nicolás Flamel (1330-1418). Pero los dos más famosos son Felipe Aureolo Teofrasto Bombast de Hohenheim, llamado Paracelso (1493-1542), y Georg Agricola (1496-1555). Paracelso fue profesor en Basilea y pretendió haber creado el “homúnculo” (un pequeño ser de carne y hueso) mediante prácticas alquimistas. Agricola es autor de la recopilación De Re Metallica, compendio de practicas conocidas para el tratamiento de los minerales.

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