EL SORPRENDENTE ÓXIDO NÍTRICO

El óxido nítrico, de fórmula NO, es un gas de aroma dulce y penetrante, casi incoloro o ligeramente marrón, que es liberado al ambiente por los tubos de escape de los automotores o cuando se quema carbón, petróleo, gas natural y tabaco. Una vez en la atmósfera, puede reaccionar con el oxígeno y el agua para formar ácido nitroso (HNO₂) que es uno de los componentes de la lluvia ácida, o puede reaccionar con el ozono (O₃) contribuyendo a su disminución.

En la década de los ochenta, al estudiar cómo se regula la presión sanguínea, se encontró que las células producen un “factor relajante del epitelio” (EDRF), que participa en el mantenimiento del tono muscular de los vasos sanguíneos y, por lo tanto, en la regulación de la presión sanguínea. Años después, se demostró que ese factor es el NO que se sintetiza a partir de la L-arginina, un aminoácido.

A partir de ese momento, el interés por el NO creció exponencialmente, así como el reconocimiento científico a sus descubridores. En 1990 se concedió el Premio Príncipe de Asturias a la Investigación Científica y Técnica al científico hondureño Salvador Moncada por sus trabajos que demostraron que el factor endotelial era el óxido nítrico. En 1992 la prestigiosa revista “Science”  proclamó al NO “La Molécula del Año” y, en 1998, se otorgó el Premio Nobel de Medicina a 3 científicos norteamericanos: los doctores Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro y Ferid Murad, por sus descubrimientos sobre el papel del NO en las enfermedades cardiovasculares. Actualmente se publica cada año más de 3 000 artículos científicos sobre el NO, existen revistas monográficas (Nitric Oxide) y se ha formado una Sociedad Científica.

El óxido nítrico o NO es una molécula que actúa como un radical libre porque uno de sus 11 electrones de valencia no está apareado. Además, es una molécula paramagnética, propiedad muy destacada entre sus características químicas. Por ser un radical libre, es muy inestable y muy reactivo; debido a esto tiene una vida media de pocos segundos y es capaz de combinarse con rapidez con otros radicales libres.

Pese a su simplicidad química, el NO es una molécula de una gran versatilidad, lo que le permite regular una gran variedad de funciones que son de importancia para la vida de los organismos. El NO se produce en el endotelio (capa de células que cubre el interior de los vasos sanguíneos) y en algunas células nerviosas y sirve como: vasodilatador, relaja los vasos sanguíneos facilitando la circulación de la sangre por el cuerpo, regula la presión arterial y evita la formación de la placa aterosclerótica, evita la formación de trombos, fortalece el sistema inmunológico, tiene efectos anti-inflamatorios, es un neurotransmisor y antioxidante.

El NO es considerado el vasodilatador endógeno más importante. Una vez liberado en el endotelio, difunde hacia las células musculares de los vasos, produce su relajación, originando vasodilatación y, por consiguiente, una reducción de la resistencia vascular y de la presión arterial: hace que la sangre circule con mayor rapidez, lo que aumenta el aporte de sangre, oxígeno y nutrientes a los músculos, incrementando su rendimiento y su recuperación.

En general, la mayoría de organismos sintetiza NO a través de una reacción enzimática en la que una molécula de L-arginina se convierte en L-citrulina liberando NO y consumiendo oxígeno (que dará lugar a una molécula de agua).

El descubrimiento del papel del NO en el sistema cardiovascular ha permitido explicar el modo de acción de algunos fármacos como la nitroglicerina, usada para el tratamiento de la angina de pecho y ha conducido al desarrollo de otros, entre ellos el del sildenafilo, el principio activo de la píldora contra la impotencia comercializada recientemente con el nombre de Viagra.

Según los investigadores, “una dieta adecuada mejora la producción de óxido nítrico” gracias al contenido de los aminoácidos L-arginina y L-citrulina de alimentos como almendras, carnes rojas, chocolate amargo, garbanzos, maní, nueces, salmón, sandía y soya entre otros. Además, el ejercicio también es fundamental para la producción de NO “por ello, la gente que hace ejercicio rara vez sufre de problemas cardiovasculares”.

BIBLIOGRAFÍA

-      The Molecule of the Year, Science; 1992; 258, 1861

-      Knowles RG, Moncada S (1994). Biochem J. 298 (Pt 2):249-58.

-      Koshland DE, Jr (1992) Science. 258:1862-1863.

LISVETH FLORES DEL PINO, PhD. <lisveth@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina

EL ÁCIDO FÍTICO Y LOS FITATOS

El ácido fítico es un compuesto que contiene fósforo y se encuentra en forma natural en muchos vegetales. Como nuestro organismo no lo sintetiza, sólo lo obtenemos a través de la alimentación con cereales (sobre todo integrales), legumbres (garbanzos, lentejas, soja), frutas secas (almendras, nueces, maní) y semillas (sésamo, lino, zapallo, amapola). 

Cuando es ingerido, produce efectos fisiológicos y bioquímicos adversos, ya que obstaculiza el aprovechamiento nutricional de minerales, llegando a ser tóxico en algunos casos y es considerado el principal antinutriente de cereales y legumbres. Puede inhibir la absorción de minerales de interés nutricional, al formar con ellos compuestos insolubles, impidiendo su absorción. Así, los iones metálicos como: calcio (Ca²⁺), cobre (Cu²⁺), hierro (Fe²⁺), magnesio (Mg²⁺), manganeso (Mn²⁺) y zinc (Zn²⁺), reaccionan con el ácido fítico, integrando los fitatos que no son aprovechados nutricionalmente por el hombre.

Otro efecto a nivel nutritivo del ácido fítico es su interacción con las proteínas formando complejos proteína–fitato a pH ácido y proteína–mineral–fitato a pH básico. Asociado a esto, pueden aparecer problemas en la salud tan importantes como alteraciones en el crecimiento de los niños, anemia, disfunciones reproductivas, cáncer, enfermedades cardíacas o alteraciones inmunológicas.

Sin embargo, estudios recientes indican que, en proporciones adecuadas, el ácido fítico puede tener un papel beneficioso para la salud. Numerosos estudios han demostrado sus propiedades antiinflamatorias y antitumorales debidas a su capacidad para inhibir la proliferación celular, inducir la muerte celular programada, así como de regular la expresión de determinados genes que originan el cáncer. El ácido fítico ha sido también reconocido por su capacidad para estimular el sistema inmune, prevenir la formación de cálculos renales y reducir el riesgo de aparición de enfermedades cardiovasculares.

En algunas ocasiones, pueden ser beneficiosas las interacciones del ácido fítico con cationes como cuando se unen con metales tóxicos como cadmio (Cd²⁺), plomo (Pb²⁺) o aluminio (Al³⁺) y de esta forma estos metales son excretados por las heces y no producen daño. O cuando se une al Zn²⁺ o al Mg²⁺, reduciendo la biodisponibilidad de estos minerales necesarios para la síntesis de ADN, evitando la proliferación celular y confiriéndole propiedades anticancerígenas.

La soya contiene niveles muy elevados de fitatos, que producen una  disminución de la biodisponibilidad de diversos metales. Por tal razón, los vegetarianos y bebés alimentados con productos a base de soya deben utilizar estrategias que minimicen los fitatos en la dieta. Los métodos físicos (como la molienda o triturado) utilizados en el procesamiento industrial de este cereal, consiguen reducir los niveles de ácido fítico y fitatos, aunque el remojo y la germinación de las semillas, así como los procesos de fermentación han demostrado ser más eficaces en su eliminación.

Se puede reducir el ácido fítico en los productos de panificación, mejorando la disponibilidad de calcio, hierro, zinc, etc. siendo fundamental la etapa del amasado por favorecer la activación de una enzima del grano (fitasa) que  hidroliza el ácido fítico originando derivados con un menor número de fosfatos e incluso a inositol libre, que tienen menor capacidad de unirse a minerales. Normalmente, a un pH de 5,5 la actividad de la fitasa es máxima a una temperatura de 60°C y se inactiva a los 70 ºC, por lo que bajo las condiciones de cocción lo más probable es que se encuentre inactivada.

Los cereales y leguminosas sometidos a tratamientos térmicos experimentan una reducción en el contenido de fitatos que, a su vez, está en función de una serie de factores como el tipo de tratamiento térmico, la temperatura utilizada, el pH y la presencia de proteínas y cationes asociados al ácido fítico.

BIBLIOGRAFÍA

-  Arias, M.; Ortiz, L.; de los Mozos, M. 2004. Phenolic compounds and pyrimidine   glycoside determination in Vicia narbonensis seed. EAAP publication, Wageningen, The Netherlans, 29-33.

-      Chen Q. 2004. Determination of phytic acid and inositol pentakisphosphates in foods by high-performance ion chromatography. J. Agric. Food Chem., 52: 4604-4613.

DR. ELVITO VILLEGAS SILVA <elvito@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina

MOLÉCULA Y HALLAZGO DEL AÑO

Diciembre es el mes que trae consigo amor, paz y esperanzas de un mundo mejor, es el mes de las expectativas. Todos los años nos preguntamos: ¿quién será el Hombre del Año o la Mujer del Año? ¿Cuál es la Mejor Película?, etc. Es decir, la prisa con la que vivimos nos hace inclinarnos, muchas veces, a describir personalidades, artistas, eventos, en lugar de analizar los problemas, quedando así relegada a un segundo plano la búsqueda del progreso.

Muy pocas personas conocen sobre la existencia de nominaciones a “Molécula del Año”, tampoco se conoce que desde 1989 la prestigiosa revista “Science” ha escogido la ganadora y que, a partir del año 2002, el galardón de la “Molécula del Año” es otorgado por la “International Society for Molecular and Cell Biology and Biotechnology Protocols and Researches” (ISMCBBPR).

La “Molécula del Año” simboliza un descubrimiento o una técnica que puede involucrar a muchas moléculas, pero el premio implica escoger una que tenga la posibilidad de tener una gran influencia en la historia. Además, representa un símbolo que hace honor al proceso del progreso de la humanidad en lugar de a una personalidad. La mayoría de los descubrimientos, en las distintas ramas del saber, son el resultado de las acciones de muchos individuos, uno de los cuales puede contribuir más que otros.

AÑO	MOLÉCULA DEL AÑO
1989	PCR y DNA Polimerasa.
1990	Diamantes sintéticos.
1991	Nanotubo de carbono.
1992	Óxido nítrico.
1993	Gen p-53.
1994	Enzimas reparadoras del ADN.
1995	Condensado de Bose-Einstein.

En 1996 la Revista “Science” decidió cambiar el nombre de “Molécula del Año” por el de “Hallazgo del Año”, donde se seleccionan los 10 grandes descubrimientos científicos de cada año. Los nuevos conocimientos que se traducen en general en calidad de vida, se pueden usar para bien o para mal, puede destruirse de manera justa o injusta, pero el desafío de los científicos es la generación de nuevos conocimientos. El deber de la sociedad es usar los descubrimientos para el bien de todos.

AÑO	HALLAZGO CIENTÍFICO DEL AÑO otogado por “Science”
1996	Estudio Completo del HIV.
1997	Oveja Dolly.
1998	Materia oscura (aceleración del Universo).
1999	Células Madres.
2000	Secuenciación del Genoma Humano.
2001	Nanocircuitos.

A partir del año 2002 se designan tanto la “Molécula del Año” como el “Hallazgo Científico del Año”. Este premio es ampliamente conocido y es una de las distinciones más reconocidas en ciencias. El siguiente cuadro resume las moléculas ganadoras y el primer lugar del hallazgo de cada año.

AÑO	MOLÉCULA DEL AÑO otorgado por ‘ISMCBBPR”	HALLAZGO CIENTÍFICO DEL AÑO otorgado por “Science”
2002	Ácido all-trans retinoico.	Variantes del ARN.
2003	Vacuna para el Virus Ebola.	Energía oscura.
2004	Ribósido-ácido imidazol acético.	Aterrizaje en Marte de un robot.
2005	4E10.	La Evolución en Acción.
2006	hsa-mir-155 y hsa-let-7a-2.	Solución de la Teoría de Poincaré.
2007	PKD2L1.	Variación en los Genes Humanos.
2008	Anti-SAG 421-433 catalítico IgA.	Reprogramación Celular.
2009	Transposones (Bella Durmiente)	Ardipithecus ramidus.
2010	FOXM1	Máquina Cuántica.

bibliografía

-  http://www.sciencemag.org/magazine

- http://ismcbbpr.synthasite.com/molyear.php

- Koshland, D.; “Molecule of the Year”, Science, 1989, Vol. .246 N° 4937 p. 1541

LISVETH FLORES DEL PINO Ph.D. <lisveth@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina.

HERMANN EMIL FISCHER

Nació en Colonia, Alemania, el 9 de octubre de 1852. Su padre, un exitoso hombre de negocios, deseaba incorporarlo en el negocio familiar, pero él quería estudiar física. A pesar de ello, en 1871 lo envió a estudiar a la Universidad de Bonn porque pensaba que Emil “era demasiado tonto para ser un hombre de negocios y mejor que sea un estudiante”, pero que estudie química porque la física “es muy abstracta, de pocas posibilidades materiales”.

En 1872 se trasladó a la recién creada Universidad de Estrasburgo. En 1875 trabajó como ayudante del también genial Adolf von Baeyer (Premio Nobel de Química 1905) con quien realizó su tesis doctoral. En 1876, cuando tenía sólo 23 años, descubrió la fenil-hidracina, compuesto que tendría gran influencia en sus estudios posteriores, pero que le provocó un eczema crónico, por lo que dejó sus estudios sobre azúcares e inició los de proteínas. En 1882 fue profesor de química en Erlangen, luego en Würzburg (1885) y en Berlín (1892) donde sucedió a A. W. Hofmann, allí permaneció hasta su muerte.

En 1902 fue galardonado con el Premio Nobel de Química por sus trabajos sobre las purinas y los azúcares. Hermann Emil Fischer es uno de los químicos modernos más brillantes y más prolíficos por sus profundos conocimientos científicos, por su intuición y amor a la verdad, por su insistencia en probar experimentalmente las hipótesis, por su enorme capacidad de trabajo y su gran tenacidad.

El ácido úrico, descubierto por Scheele (1770) y varios compuestos similares (xantina, adenina y guanina) fueron descubiertos en secreciones animales. En 1819 Friedrich Ferdinand Runge aisló cafeína del café y, en poco tiempo, se obtuvieron varios alcaloides vegetales similares (como teobromina del cacao y teofilina del té). Fischer demostró que todos ellos, sean de origen animal o vegetal, eran miembros de un mismo grupo que denominó “purinas” porque derivan de una sustancia más simple que él mismo había descubierto y bautizado como uricum purum (“úrico puro”) o purina. De ellos, la cafeína y la teobromina se han empleado en medicina por varios siglos.

Entre 1884 y 1894 Fischer desarrolló su monumental obra sobre los azúcares. Sintetizó más de 30 azúcares (de 2 a 9 carbonos) y muchas sustancias relacionadas como los glucósidos. Su mayor éxito fue la síntesis (1890) de glucosa, fructosa y manosa a partir de glicerol. Aplicando las ideas sobre el carbono asimétrico de Van’t Hoff y Le Bel, predijo la existencia de azúcares de idéntica composición pero con propiedades diferentes por la disposición de sus átomos en el espacio. Gran parte de nuestros actuales conocimientos sobre los carbohidratos se basan en los trabajos que Fischer realizó.

Poco antes de recibir el Premio Nobel se dedicó a estudiar las proteínas, campo en el que también hizo grandes contribuciones. Así, desarrolló métodos de laboratorio para obtener e identificar aminoácidos y descubrió la prolina, el primer aminoácido cíclico conocido. Además, descubrió cómo se unen entre sí mediante el enlace peptídico y fabricó cadenas cada vez más largas de aminoácidos hasta lograr una de 80 aminoácidos, considerada “la molécula sintética más pesada creada hasta ese momento”.

En 1888 se casó con Agnes Gerlach, hija de un profesor de Anatomía en Erlangen. Por desgracia, su esposa murió siete años después del matrimonio. Tuvieron tres hijos, uno de ellos murió en la I Guerra Mundial y otro se quitó la vida a los 25 años de edad, por la instrucción militar obligatoria. El tercer hijo, Hermann Otto Laurenz Fischer fue profesor de Bioquímica en la Universidad de California en Berkeley y falleció en 1960.

En 1903, Mering y Fischer sintetizaron el dietil-barbitúrico, también llamado barbital o veronal, creando una clase totalmente nueva de medicamentos, los barbitúricos. Desde entonces se han logrado muchos medicamentos derivados como anestésicos, ansiolíticos, sedantes y anticonvulsivos. También estudió las enzimas y fermentos de los líquenes y las sustancias utilizadas en el curtido de pieles. Los últimos años de su vida los dedicó a estudiar las grasas.

En 1919 enfermo de cáncer y profundamente deprimido por la muerte de dos de sus tres hijos en la I Guerra Mundial, se quitó la vida. Luego de su muerte, la Sociedad Química Alemana instituyó la Medalla Emil Fischer Memorial.

BIBLIOGRAFÍA

·     http://eltamiz.com/2009/06/17/premios-nobel-quimica-1902-hermann-emil fischer/

·     www.biografiasyvidas.com/biografia/f/fischer_emil.htm

·     www.nobelprize.org/nobel.../fischer-bio.html - 

Q.F. JUAN J. LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina.

PROTECTORES SOLARES

Los efectos de la radiación solar sobre el hombre dependen de las características individuales, de la piel expuesta, la intensidad, la frecuencia y el tiempo de exposición, que a su vez dependen de la localización geográfica, estación del año, periodo del día y condición climática. Sus efectos pueden ser beneficiosos al ser humano, como sensación de bienestar, estímulo a la producción de la melanina (pigmento localizado en las células externas de la piel) con el consecuente bronceado, tratamiento de la ictericia, etc. Sin embargo, cuando no se toman los cuidados debidos en cuanto a la radiación solar recibida, también puede afectar al organismo.

Los efectos dañinos de la luz solar se deben a su contenido de radiación ultravioleta (UV), la que se ha dividido en 3 zonas (A, B y C) según su longitud de onda y contenido de energía. El 5% de la radiación UV sobre la superficie terrestre corresponde a la UVB (280-320 nm) y el 95% a la UVA (320-400 nm). La UVC (<280 nm) es una radiación portadora de elevada energía, característica que la torna extremadamente dañina a los seres vivos. Felizmente, nada de radiación UVC y sólo una pequeña fracción de UVB llegan a la superficie terrestre, pues ambas son absorbidas por la capa de ozono.

La radiación UVA penetra más profundamente en la dermis de la piel induciendo la pigmentación y promoviendo el bronceado. También causa daños al sistema vascular periférico e induce cáncer a la piel, dependiendo del tipo de piel y del tiempo, frecuencia e intensidad de exposición, además puede contribuir de manera indirecta a la formación de radicales libres.

La alta energía que posee la radiación UVB, con gran frecuencia ocasiona quemaduras, induce al bronceado, es responsable de la transformación del ergosterol epidérmico en vitamina D y causa envejecimiento precoz en las células. Una exposición frecuente e intensa a esta radiación puede lesionar el ADN y suprimir la respuesta inmunológica de la piel, aumenta el riesgo de mutaciones que se manifiestan como cáncer a la piel y reduce la posibilidad de que una célula maligna sea reconocida y destruida por el organismo.

Los peligros de la radiación UV pueden ser minimizados por el empleo de protectores solares, los que inicialmente se desarrollaron para proteger la piel contra las quemaduras de sol (o sea contra la radiación UVB), permitiendo el bronceado por la UVA. En los últimos años, por la disminución de la capa de ozono se han incrementado los niveles de la radiación UVB, por lo que se ha creado un nuevo concepto: un protector solar eficiente, es decir que sea capaz de prevenir no sólo una quemadura, sino también reducir todas las lesiones inducidas por la radiación UV. El factor de protección solar (FPS) mide la efectividad del producto para prevenir las quemaduras solares. Indica cuánto tiempo puede prolongar el protector el enrojecimiento de la piel. Supongamos que su piel, sin usar protector, se enrojece luego de 10 minutos al sol. Al aplicarle, por ejemplo, un protector solar con FPS 20, demorará en enrojecerse 20 veces más, es decir, 200 minutos.

Proteger la piel frente a la radiación UV significa convertir la energía de ésta en otra forma de energía y tener garantía de que esta nueva forma no sea perjudicial a la piel, por lo que los filtros UV contenidos en las formulaciones de los protectores solares necesitan ser química y fotoquímicamente inertes. Existen 2 tipos de filtros solares: los orgánicos (benzofenona, ácido p-amino-benzoico, etc.) y los inorgánicos (óxido de titanio, óxido de zinc, etc.). Los orgánicos generalmente son compuestos que protegen la piel absorbiendo la radiación UV y transformándola en radiaciones con menor energía, inofensivas para el ser humano, mientras que los filtros inorgánicos lo hacen mediante la reflexión de la radiación. No obstante, hay compuestos orgánicos que además de absorber reflejan la radiación UV.

La química tiene un papel fundamental en la formulación de protectores solares. El grado de protección alcanzado por los protectores solares está asociado a un mejor conocimiento de las estructuras (los filtros) con capacidad de absorber y/o dispersar la radiación solar y sus interacciones con los otros componentes. Con una misma concentración de filtro solar pueden obtenerse diferentes factores de protección solar (FPS) variando la formulación.

BIBLIOGRAFIA

·     Quimica Nova Vol. 30, N° 1, 153-158, (2007).

·     http://www.nuevadermatologia.com.ar/proteccionsolar.

Mg. Sc. CARMEN RODRÍGUEZ BEST <carb@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina

LA TOXINA QUE REJUVENECE

El Clostridium botulinum es una bacteria que tiene la forma de bastón y que se desarrolla mejor en condiciones de poco oxígeno (anaeróbica). La ingestión de alimentos contaminados con esta bacteria produce el “botulismo” (diferente al botulismo adquirido por las heridas y al botulismo infantil) enfermedad que es un envenenamiento producido por la potente toxina que paraliza los músculos y que sintetiza la bacteria durante su desarrollo.

Los síntomas del botulismo se manifiestan 18 a 36 horas después de ingerir el alimento contaminado. Los principales signos son: visión doble o borrosa, debilidad general, falta de reflejos, dificultades para tragar, respirar o hablar, vértigos, parálisis flácida y, muchas veces, la muerte por insuficiencia respiratoria y obstrucción de la tráquea. La toxina botulínica es de naturaleza proteica y se destruye al ser calentada a 80ºC por 10 minutos. Es uno de los más potentes venenos naturales y se conocen 7 tipos designados con las letras A hasta la G; pero sólo los tipos A, B, E y F causan botulismo en humanos.

La bacteria forma esporas resistentes al calor (termo-resistentes) que pueden sobrevivir en estado latente durante largos periodos, que pueden ser llevadas por el viento y llegar a los alimentos. Una vez ingerido éste, las esporas germinan en el colon y desarrollan la bacteria.

La enfermedad no tiene una incidencia muy grande, pero es de gran impacto por su alta tasa de mortalidad: de no ser tratada adecuadamente y a tiempo, un 5 a 10% de las personas con botulismo fallecen. En la mayoría de casos, la intoxicación se produce por consumir alimentos procesados inadecuadamente o enlatados en forma casera (salchichas, carnes, vegetales y productos marinos). El microorganismo y sus esporas están ampliamente distribuidos en la tierra de cultivo, en sedimentos de ríos y lagos, en el tracto intestinal de peces y mamíferos, en las branquias y vísceras de crustáceos y mariscos.

Las investigaciones sobre botulismo se iniciaron en Alemania (1820) por los numerosos fallecimientos producidos por la intoxicación con salsas de carne (de butulus = salsa). En 1895, después de una ceremonia fúnebre, Emile van Ermengem logró aislar la bacteria y sus esporas de los restos de la comida (un típico plato de jamón salado) con la que se intoxicaron los miembros de la orquesta y que dejó un saldo de 3 fallecidos.

El interés por la toxina recrudeció por sus posibles usos terapéuticos y como arma biológica. Durante la II Guerra Mundial (1943), los británicos informaron que los alemanes pensaban bombardear Gran Bretaña con estas toxinas. En 1944 Edward Schantz cultivó la bacteria y separó la toxina. El bombardeo de Londres nunca se realizó y la toxina encontró más bien una aplicación pacífica: en los años 50 fue usada por varios políticos por razones médico-estéticas y, aparentemente, Ronald Reagan Presidente de los Estados Unidos, fue uno de los primeros en ser tratado.

En 1980, Allan Scott (Universidad de Wisconsin), con permiso de la FDA, inoculó toxina botulínica a voluntarios que sufrían de estrabismo (sus ojos miran en direcciones diferentes), previamente había ensayado en monos. Luego ha sido utilizada para tratar ciertas formas de tortícolis y otros desórdenes musculares, para suavizar las líneas del rostro, para disminuir o desaparecer temporalmente las arrugas, para tratar dolores faciales severos, para bloquear la excesiva transpiración de las axilas, entre otras.

Los músculos funcionan cuando reciben las señales del cerebro, las que son transmitidas a través de “acetil-colina” un mensajero químico. Una excesiva producción de acetilcolina provoca que los músculos estén siempre contraídos. Cuando se inyecta la toxina, se paralizan los músculos de la zona y se bloquea la liberación de acetilcolina, reduciéndose o deteniéndose los movimientos involuntarios de esa área y también produce una parálisis flácida, es decir, los músculos se mantienen relajados, eliminando así las arrugas de la piel.

La toxina ha recibido varias autorizaciones de la FDA para tratar afecciones como estrabismo (1989), blesfarospasmo (parpadeo involuntario incontrolable) y espasmos hemi-faciales (2000), distonía cervical (movimiento muscular incontrolable en el cuello y áreas cercanas), eliminación de las líneas del ceño (2002), transpiración axilar (2004). El uso de la toxina no se recomienda en personas con enfermedades nerviosas, mujeres embarazadas o en lactancia y pacientes cardiacos. Gracias a la toxina botulínica, artistas que sufrían distonías musculares han vuelto a tocar el piano y el violín. De esta manera, el Clostridium botulinum que diezmó una banda musical en 1895, ha pagado su deuda con el arte después de casi un siglo.

BIBLIOGRAFÍA

·     http://www.food-info.net/es/bact/clbot.htm

·     http://www.siue.edu/~cbwilso/Cbotulinum.jpg

·     Rev Chil Infect Edición aniversario 2003; 39-41

·     http://www.wellnesskliniek.com/es/tratamientos-antiarrugas

Q.F. JUAN J. LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria la Molina.

¿MANZANA MADURA O PODRIDA?

El etileno es un gas incoloro, más liviano que el aire, de fórmula CH₂=CH₂, muy inflamable y soluble en agua, Es sintetizado por los propios tejidos vegetales en los que produce un aumento en la actividad respiratoria, adelanta el envejecimiento (senescencia) y otros cambios. Aún a bajas concentraciones, tiene efecto prácticamente en todas las etapas del ciclo biológico: desde la germinación de las semillas, la maduración, hasta la senescencia.

También se encuentra en las emanaciones de frutas, hortalizas, flores, etc. Se produce en casi todos los órganos de las plantas superiores, aunque la tasa de producción depende del tipo de tejido y del estadío de desarrollo. En el caso de las frutas, la magnitud de su respiración representa un buen índice para conocer el tiempo en que puede conservarse después de recolectada, pues cuanto mayor es su respiración, desprende mayor cantidad de anhidrido carbónico (CO₂) lo que indica una vida de almacenamiento corta.

Al ser recolectadas, las frutas pierden su fuente natural de nutrientes; sin embargo, los tejidos vegetales continúan respirando y desarrollando sus actividades metabólicas, con formación de CO₂ y agua a partir de los azúcares, ácidos orgánicos y sus otros componentes.

Algunas frutas (manzana, melocotón, ciruela, chirimoya, mango, plátano, palta, papaya, entre otras), disminuyen la intensidad respiratoria durante su desarrollo en la planta y, después de la recolección, la intensidad continúa disminuyendo hasta alcanzar un nivel mínimo; luego, aumenta hasta llegar a un valor máximo (pico climatérico) después de lo cual disminuye nuevamente al comenzar la senescencia. En el período en que estas frutas (llamadas frutas climatéricas) alcanzan el pico climatérico, se inicia una serie de cambios bioquímicos debido a la producción de etileno, que aceleran los cambios hacia la maduración. Algunos cambios son perceptibles (color, textura, dulzor, astringencia, sabor y aroma), mientras que otros no los percibimos (aumento de las enzimas que ablandan el tejido, aumento de la pigmentación de los frutos y la hidrólisis de los almidones).

Puesto que este gas acelera el proceso de maduración, para alargar el periodo de conservación de las frutas es preciso evitar su acumulación (con una adecuada ventilación). Si el etileno producido por una fruta madura se acumula en las cercanías de frutas no maduras, desencadena rápidamente su maduración y acelera el deterioro de las vecinas. Así, la acción del etileno sustenta el dicho popular de: “una manzana podrida pudre a las demás”.

El transporte de etileno en los vegetales es de célula a célula. Como el etileno es soluble en agua, puede ser transportado en disolución y como es no polar atraviesa las membranas celulares muy rápidamente, por lo que su área de acción es próxima al lugar en que es sintetizado. El etileno constituye un caso especial, pues se forma durante el proceso de maduración de muchas frutas y se considera como la hormona natural de la maduración.

Otras importantes funciones que desempeña el etileno en los vegetales, son: inicia la germinación de las semillas, inhibe el crecimiento de la raíz, promueve la floración, etc. Las plantas sintetizan el etileno a partir de la metionina, un aminoácido de fórmula C₅H₁₁NO₂S y si la planta es sometida a condiciones ambientales de estrés incrementa su producción de etileno.

Después de la cosecha, las principales causas del deterioro de las frutas, hortalizas y flores son las pudriciones, daños mecánicos, sobremaduración y marchitamiento. Con el uso de envases activos y con la utilización de emanadores y removedores de gases, pueden mejorarse los métodos de conservación de vegetales y alargar su vida útil. El etileno puede removerse por métodos físicos y químicos, por ejemplo, cubriendo los envases con sustancias que lo retengan o modifiquen (alúmina o silicagel impregnada en permanganato de potasio) y con ello disminuir la velocidad de maduración.

bibliografía

·     Primo Yúfera, E. (1998.)Química de los Alimentos. Madrid-España. 143, 330-334.

·     BOWER, J.; BIASI, W.; MITCHAM, E. 2003. Effects of ethylene and 1– MCP on the quality and storage life of strawberries. Postharv. Biol. Tech. 28: 417–423.

·     DA SILVA, M.; LAJOLO, F.; GENOVESE, M. 2008. Bioactive compounds and quantification of total ellagic acid in strawberries (Fragaria x ananassa Duch). Food Chem. 107: 1629–1635.

·     http://frutas.consumer.es/documentos/conozcamos/maduracion.php

Dr. ELVITO VILLEGAS SILVA <elvito@lamolina.edu.pe>

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina