EL PREMIO NOBEL DE QUÍMICA

Los Premios Nobel fueron creados por Alfred Nobel, químico, ingeniero e industrial sueco, inventor de la dinamita y otros explosivos. Además de su genio creador, tenía una especial habilidad para los negocios. Patentó todos sus inventos y creó empresas para fabricarlos y comercializarlos. Sus productos fueron de enorme importancia para la construcción, la minería y la ingeniería, pero también para la industria militar. Acumuló una gran riqueza, pero también cierto sentimiento de culpa por los daños y muertes que hubieran causado el mal uso de sus inventos en los campos de batalla.

Por ello, en su testamento dispuso que, a su fallecimiento (1896), su fortuna sirva para la creación de la “Fundación Nobel”, cuyos réditos anuales, divididos en 5 partes iguales, se distribuyan como recompensa a los que, durante el año anterior, hubieran prestado los mayores servicios a la humanidad y se concedan: una a quien en el campo de las Ciencias Físicas, haya hecho el descubrimiento o invento más importante; otra a quien lo haya hecho en Química o introducido en ella el mejor perfeccionamiento; la tercera al autor del más importante descubrimiento en Fisiología o Medicina; la cuarta al que haya producido la obra literaria más notable en el sentido del idealismo; por último, la quinta parte a quien haya laborado más y mejor en la obra de la fraternidad de los pueblos, a favor de la supresión o reducción de los ejércitos permanentes y en pro de la Paz.

Los Premios Nobel se han otorgado anualmente desde 1901, con excepción de los 2 periodos de guerra mundial. Pueden ser compartidos hasta por tres personas o quedar vacantes y en el de la Paz pueden galardonarse instituciones. Los premios de Física y Química serán otorgados por la Academia Sueca de Ciencias; el de Fisiología o Medicina por el Instituto Carolino de Estocolmo; el de Literatura, por la Academia de Estocolmo; el de la Paz, por una comisión de cinco personas elegidas por el Storthing noruego.

En su testamento Alfred Nobel estableció su “voluntad expresa que en la concesión de los premios no se tenga en cuenta la nacionalidad, de manera que lo obtengan los más dignos, sean o no escandinavos”. El Premio de Economía,  financiado por el Banco de Suecia, fue creado en 1968 en su memoria y, aunque de manera coloquial lo llamemos Nobel de Economía, su denominación correcta es Premio en Ciencias Económicas del Banco de Suecia y se otorga desde 1969.

El primer premio Nobel de Química fue otorgado a Jacobus Henricus van't Hoff (1901) por sus aportes a la Cinética Química y la presión osmótica de soluciones. El último Premio Nobel de Química (2011) fue otorgado a Daniel Shechtman por el descubrimiento de los Cuasicristales, estructuras que presentan simetrías no reconocidas por la Cristalografía, pero que han revolucionado los conceptos en la ciencia de los materiales. A lo largo de la historia se ha galardonado a destacados científicos como: Ernest Rutherford, Svante Arrhenius, William Ramsay, Alfred Werner, Fritz Haber, Victor Grignard, Emil Fischer, Jaroslav Heyrovsky, Richard Kuhn, Robert Mulliken, Roald Hoffmann, Mario Molina entre otros.

En el Año Internacional de la Química, recordamos que hace 100 años se otorgó el Premio Nobel de Química, a la destacada química polaca, Marie Curie, cuyo nombre de soltera era Marya Sklodowska, quien ha pasado a la historia no sólo por ser la primera mujer en recibir un Premio Nobel, sino porque también fue la primera persona en recibir 2 galardones de la Academia Sueca ya que en 1903, junto a su esposo Pierre Curie y Antoine Henry Becquerel, recibió el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de la radioactividad espontánea. Marie Curie recibió el premio Nobel de Química en 1911 por el descubrimiento de 2 elementos radioactivos, falleció víctima de las radiaciones de uno de ellos, el radio. El nombre del otro elemento, el Polonio, es un homenaje a su país natal. Su amor por compartir la ciencia se ve reflejado en la extensión a través de su hija Irene Curie, quien también obtuvo un premio Nobel en Química por investigaciones con elementos radioactivos.

En este Año Internacional de la Química, rendimos nuestro merecido homenaje y reconocimiento a estos científicos e investigadores por sus valiosos aportes al desarrollo de la Ciencia y la Tecnología. Gracias a la Química, el hombre no sólo ha podido transformar la naturaleza para su beneficio sino que hoy en día, traspasando la frontera de la naturaleza, es capaz de plantear el diseño de nuevos materiales mejorados, cuyos logros nos sorprenden al permitir la innovación tecnológica y contribuir a elevar la calidad de vida del hombre.

BIBLIOGRAFÍA

-  http://www.nobelprize.org

-  http://galeon.hispavista.com/divulcat/articu/184a.htm

-  Robert Reid. “Marie Curie”. Salvat Editores. 1985. 

Ing. Quim. ANA MARÍA OSORIO ANAYA <aosorioana@yahoo.com>

Facultad de Química e I.Q. Universidad Nacional Mayor de San Marcos

RELACIÓN DE LOS PREMIOS NOBEL EN QUÍMICA

Año	Laureado (s)	Por su contribución en :
1901	-  Jacobus Henricus Vant Hoff	Descubrimiento de las leyes de la Cinética Química y de la presión Osmótica de soluciones.
1902	-  Emil H. Fischer	Estudios y síntesis de azúcares y purinas.
1903	-  Svante A. Arrhenius	Teoría de la disociación electrolítica.
1904	-  William Ramsay	Descubrimiento de  los gases nobles en el aire.
1905	-  Adolf Von Baeyer	Estudio de tintes aromáticos y compuestos aromáticos.
1906	-  Henri Moissan	Estudio, Investigación y aislamiento del flúor.
1907	-  Eduard Buchner	Estudios bioquímicos, descubrimiento de la fermentación sin células.
1908	-  Ernest Rutherford	Investigación en la transmutación de las sustancias radioactivas.
1909	-  Wilhelm Ostwald	Investigación en catálisis, equilibrio químico y velocidad de reacción.
1910	-  Otto Wallach	Investigación de compuestos alicíclicos.
1911	- Marya Sklodowska	Descubrimiento del Radio y el Polonio.
1912	-  Victor Grignard	Síntesis del reactivo de Grignard.
	-  Paul Sabatier	Estudio de la hidrogenación de compuestos orgánicos en presencia de metales finamente divididos.
1913	-  Alfred Werner	Estudio de la relaciones de enlace entre los átomos de una molécula.
1914	-  Theodore William Richards	Determinación de pesos atómicos.
1915	-  Richard Martin Willstätter	Investigación en pigmentos vegetales, en especial la clorofila.
1916-17	No se entregó el Premio Nobel
1918	-  Fritz Haber	Síntesis de amoniaco a partir de sus elementos.
1919	No se entregó el Premio Nobel
1920	-  Walther Hermann Nernst	Estudios en termodinámica.
1921	-  Frederick Soody	Estudio de la química de sustancias radiactivas, ocurrencia y naturaleza de los isótopos.
1922	-  Francis William Aston	Descubrimiento de una gran cantidad de isótopos, espectrógrafo de masas.
1923	-  Fritz Pregl	Estudio de los microanálisis de compuestos orgánicos.
1924	No se entregó el Premio Nobel
1925	-  Richard Adolf Zsigmondy	Estudio de la Química coloidal (ultramicroscopio).
1926	-  Theodor Svedberg	Estudios de Sistemas dispersos (ultracentrífuga).
1927	-  Heinrich Otto Wieland	Estudios de la constitución de ácidos Bílicos.
1928	-  Adolf Otto Reinhold Windaus	Estudio de los esteroides y su relación con las vitaminas (vitamina D).
1929	-  Arthur Harden. -  Hans von Euler-Chelpin	Estudio de la fermentación del azúcar y enzimas.
1930	-  Hans Fischer	Estudio de los pigmentos de la sangre y de las plantas, síntesis de hemin.
1931	-  Carl Bosch -  Friedrich Bergius	Desarrollo de los procesos químicos de alta presión.
1932	-  Irving Langmuir	Estudio de superficie química.
1933	No se entregó el Premio Nobel
1934	-  Harold Clayton Urey	Descubrimiento del hidrógeno pesado (deuterium).
1935	-  Frederic Joliot -  Irène Joliot Curie	Síntesis de nuevos elementos radiactivos (radiactividad artificial).
1936	-  Petrus J. Wilhelmus Debye	Estudio del momento dipolar y la difracción de rayos X y fluido de electrones en gases.
1937	-  Walter Norman Haworth	Estudio de carbohidratos y vitamina C.
	-  Paul Karrer	Estudio de carotenoides, flavinas y vitamina A y B2.
1938	-  Richard Kuhn	Estudio de carotenoides y vitaminas.
1939	-  Adolf F. J. Butenandt	Estudio de hormonas sexuales.
	-  Leopold Ruzicka	Estudio de polimetilenos y terpenos.
1940/42	No se entregó el Premio Nobel.
1943	-  George de Hevesy	Estudio de la aplicación de isótopos como indicadores en la investigación de procesos químicos.
1944	-  Otto Hahn	Descubrimiento de la fisión nuclear de átomos.
1945	-  Artturi Ilmari Virtanen	Descubrimientos en la agricultura y química de los alimentos, método de preservación de alimentos.
1946	-  John Howard Northrop -  Wendell Meredith Stanley	Preparación de proteínas y enzimas de virus en forma pura.
	-  James Batcheller Sumner	Cristalización de enzimas.
1947	-  Sir Robert Robinson	Estudio de alcaloides.
1948	-  Arne Wilhelm Kaurin Tiselius	Análisis por significación de la electroforesis y la adsorción, descubrimiento de proteínas serum.
1949	-  William Francis Giauque	Contribución a la termodinámica química, propiedades a temperatura extremadamente baja.
1950	-  Otto Paul Hermann Diels -  Kurt Alder	Estudio del  desarrollo de la síntesis de dienos.
1951	-  Edwin Mattison McMillan -  Glenn Thodore Seaborg	Descubrimiento de los elementos transuránicos.
1952	-  Archer John Porter Martin -  Richard L. M. Synge	Invención de la distribución cromatográfica.
1953	-  Hermann Staudinger	Descubrimientos en la química macromolecular.
1954	-  Linus Carl Pauling	Estudio de la naturaleza del enlace químico (estructura molecular de las proteínas).
1955	-  Vincent du Vigneaud	Síntesis de una hormona polipeptídica.
1956	-  Cyril Normann Hinshelwood -  Nikolay N. Semenov	Mecanismos de reacciones químicas.
1957	-  Sir Alexander Todd	Estudio de los nucléotidos y las enzimas.
1958	-  Frederick Sanger	Estructura de proteínas especialmente insulina.
1959	-  Jaroslav Heyrovsky	Polarografía.
1960	-  Willard Frank Libby	Aplicación del carbono-14 para determinar la antigüedad de un objeto.
1961	-  Melvin Calvin	Estudio de la asimilación del ácido carbónico por las plantas.
1962	-  Marx Ferdinand Perutz -  John Cowdery Kendrew	Estudio de la estructura de las proteínas (de la globulina).
1963	-  Karl Ziegler -  Giulio Natta	Química y tecnología de grandes polímeros.
1964	-  Dorothy Crowfoot Hodgkin	Estructura y determinación de importantes sustancias biológicas mediante rayos X.
1965	-  Robert Burns Woodwar	Síntesis de productos naturales.
1966	-  Robert S. Mulliken	Estudios de enlaces químicos y estructura electrónica de las moléculas con el método de los orbitales.
1967	-  Manfred Eigen -  Ronald G. W. Norrish -  George Porter	Investigación de reacciones extremadamente rápidas.
1968	-  Lars Onsager	Estudios termodinámicos de procesos irreversibles.
1969	-  Dereck H. R. Barton, -  Odd Hassel	Desarrollo del concepto de conformación.
1970	-  Luis F. Leloir	Descubrimiento de nucléotidos y su rol en la biosíntesis de carbohidratos.
1971	-  Gerhard Herzberg	Estructura electrónica y geométrica de las moléculas, particularmente de radicales libres.
1972	-  Christian B. Anfinsen	Estudios  de  la ribonucleasa.
	-  Stanford Moore -  William H. Stein	Estudios de centro activo de  la ribonucleosa.
1973	-  Ernst Otto Fischer -  Geoffrey Wilkinson	Química de compuestos organometálicos del tipo sándwich.
1974	-  Paul J. Flory	Fisicoquímica de macromoléculas.
1975	-  John Warcup Cornforth	Estereoquímica de reacciones catalíticas enzimáticas.
	-  Vladimir Prelog	Estereoquímica de moléculas y reacciones orgánicas.
1976	-  William N. Lipscomb	Estructura de boranos.
1977	-  Ilya Prigogine	Termodinámica de procesos irreversibles, particularmente a la teoría de estructuras disipativa.
1978	-  Peter D. Mitchell	Estudio de la transferencia de la energía biológica, desarrollo de la teoría de quimiósmosis.
1979	-  Herbert C. Brown, -  Georg Wittig	Desarrollo de compuestos orgánicos del boro y fósforo.
1980	-  Paul Berg	Estudio de la bioquímica de los ácidos nucleicos, particularmente híbridos del DNA (tecnología de la generación de genes).
	-  Walter Gilbert, -  Frederick Sanger	Determinación de la secuencia básica en ácidos nucleicos.
1981	-  Kenichi Fukui -  Roald Hoffmann	Teorías en el progreso de las reacciones químicas (teoría del orbital frontier).
1982	-  Aaron Klug	Métodos cristalográficos para elucidación de complejos de ácidos nucleicos y proteínas importantes.
1983	-  Henry Taube	Mecanismo de reacción de transferencia de electrón, especialmente con complejos metálicos.
1984	-  Robert Bruce Merrifield	Método para la preparación de péptidos y proteínas.
1985	-  Herbert A. Hauptman -  Jerome Karle	Desarrollo de métodos directos para la determinación de estructuras cristalinas.
1986	-  Dudley R. Herschbach -  Yuan T. Lee -  John C. Polanyi	Dinámica de procesos químicos elementales.
1987	-  Donald J. Cram -  Jean-Marie Lehn -  Charles J. Pedersen	Desarrollo de moléculas que tienen interacción específica de alta selectividad.
1988	-  Johann Deisenhofer -  Robert Huber -  Hartmut Michel	Desarrollo de la estructura tridimensional del centro de la reacción de fotosíntesis.
1989	-  Sidney Altman -  Thomas R. Cech	Descubrimiento de las propiedades catalíticas del ácido ribonucleico (ARN).
1990	-  Elias James Corey	Nuevos métodos para la síntesis de compuestos naturales complejos (análisis retrosintéticos).
1991	-  Richard R. Ernest	Desarrollo de alta resolución de espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN).
1992	-  Rudolph A. Marcus	Teoría de la transferencia de electrones.
1993	-  Kary Banks  Mullis,	Reacción en cadena de la polimerización (PCR).
	-  Michael Smith	Desarrollo de sitio específico de mutagénesis.
1994	-  George A. Olah	Estudio de carbocationes.
1995	-  Paul J. Crutzen, -  Mario J. Molina, -  F. Sherwood Rowland	Trabajo en química de la atmósfera, especialmente en la descomposición del ozono.
1996	-  Robert F. Curl Jr. -  Sir Harold W. Kroto -  Richard E. Smalley	Descubrimiento de fullerenos.
1997	-  Paul D. Boyer -  John E. Walker	Elucidación del mecanismo enzimático bajo la síntesis del trifosfato de adenosina (ATP).
	-  Jens C. Skou	Transporte iónico enzimático, Na+, K+ - ATPasa.
1998	-  Walter Kohn,	Desarrollo de la teoría de la densidad funcional.
	-  John A. Pople	Desarrollo del método computacional en química cuántica (Programa de cómputo GAUSSIAN).
1999	-  Ahmed H. Zewail	Estudios de los estados de transición de las reacciones químicas utilizando espectroscopia de femptosegundo.
2000	-  Alan J. Heeger -  Alan G. MacDiarmid -  Hideki Shirakawa	Descubrimiento y desarrollo de polímeros conductores.
2001	-  William S. Knowles -  Ryoji Noyori	Trabajo en catalizadores quirales en reacciones de hidrogenación y oxidación.
	-  K. Barry Sharpless	Catalizadores quirales en reacciones de oxidación.
2002	-  John B. Fenn -  Koichi Tanaka	Desarrollo del método de desorción iónica suave para el análisis espectrométrico en macromoléculas biológicas.
	-  John B. Fenn -  Koichi Tanaka - Kurt Wuthrich	Desarrollo de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear para determinar la estructura de macromoléculas biológicas en solución.
2003	-  Peter Agre	Descubrimiento de canales de agua en las membranas celulares.
	-  Roderick MacKinnon	Estudio de los mecanismos y estructuras de intercambio iónico en las membranas celulares.
2004	-  Aaron Ciechanover -  Avram Hershko -  Irwin Rose	Estudio de la degradación de las proteínas regulada por la ubiquitina.
2005	-  Yves Chauvin -  Robert H. Grubbs -  Richard R. Schrock	Desarrollo del método de metátesis olefínica en síntesis orgánica sobre los alquenos.
2006	-  Roger D. Kornberg	Dilucidación de la estructura tridimensional del complejo enzimático ARN polimerasa II de la levadura.
2007	-  Gerhard Ertl	Estudio de procesos químicos sobre superficies sólidas
2008	-  Osamu Shimomura -  Martin Chalfie -  Roger Y. Tsien	Descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente (GFP).[
2009	-  Venkatraman Ramakrishnan -  Thomas A. Steitz -  Ada E. Yonath	Estudio de la estructura y función del ribosoma.
2010	-  Richard F. Heck -  Ei-ichi Negishi -  Akira Suzuki	Trabajo en el acoplamiento de reacciones catalizadas por paladio en síntesis orgánica.
2011	-  Daniel Shechtman	Descubrimiento de los Cuasicristales.

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.