viernes, 31 de enero de 2014

FLUIDOS SUPERCRÍTICOS

Las actuales exigencias sobre el consumo de alimentos más saludables y sobre el cuidado del medio ambiente, han impulsado el desarrollo de tecnologías nuevas especialmente para procesar alimentos y medicinas. Una excelente alternativa que se ajusta a estas exigencias son los fluidos supercríticos (FSC).

En las plantas se encuentran muchos compuestos útiles para el hombre (medicamentos, colorantes, fragancias, etc.), los que se separan de los cientos o miles de otros compuestos usando métodos de extracción y aislamiento. Los métodos tradicionales de extracción, utilizan un líquido o solvente (éter, hexano, acetona, etc.) que, en contacto con la planta (seca y molida), es capaz (con la ayuda de calor y agitación) de atravesar las células, disolver los compuestos de interés y sacarlos en solución. Mediante una filtración, se separan de los compuestos insolubles que no son de nuestro interés y se elimina el solvente (casi siempre es volátil). El “extracto” obtenido aún contiene una mezcla de compuestos y la separación puede continuar. Muchos de los solventes usados en la extracción son derivados del petróleo, tóxicos, dejan residuos en los extractos y su eliminación contamina el medio ambiente.



Alrededor de 1900, el químico alemán Ludwig Roselius, convencido que su padre había muerto intoxicado por cafeína por su excesivo consumo de café, utilizó un solvente (cloruro de metileno) para extraer el alcaloide de los granos de café sin afectar el sabor de la bebida y preparó “café descafeinado”. Años después se empezó a sospechar que ese solvente es carcinógeno y en 1960 el químico Kurt Zosel desarrolló en Alemania el primer proceso que utiliza dióxido de carbono supercrítico (scCO2) para extraer cafeína de granos verdes de café y las resinas del lúpulo, responsables del sabor amargo de la cerveza.

La materia puede presentarse en los estados sólido, líquido o gaseoso, pero también en estados intermedios como los cristales líquidos y los FSC. Como se observa en un “diagrama de fases”, los tres estados están separados por líneas (de fusión, de sublimación y de vaporización) y un compuesto puede cambiar de estado variando su temperatura y su presión. También aparecen dos puntos importantes: el “punto triple”, donde coexisten los tres estados y el “punto crítico”, caracterizado por una temperatura crítica, Tc y una presión crítica, Pc. Un compuesto que en condiciones ambientales es líquido o gas, cuando su presión y temperatura sobrepasan su punto crítico adquiere el estado supercrítico que es intermedio entre el gaseoso y el líquido (no hay línea de separación entre ambos). Así, el punto crítico del dióxido de carbono es: 31,1ºC de temperatura y 73,8 bar (o 72,8 atmósferas) de presión.

En el estado supercrítico, un compuesto puede difundirse y penetrar los poros del material sólido (como los gases) y disolver los materiales (como los líquidos), con la ventaja que las variaciones en su presión y temperatura modifican su densidad y su capacidad para solubilizar sustancias, lo que constituye otra ventaja al sustituir a los solventes orgánicos. Permiten la fabricación de productos con altos estándares de calidad y constituyen una alternativa de producción más limpia, con un menor impacto ambiental que los métodos tradicionales. La principal limitante es que se debe trabajar a presiones elevadas, lo que obliga a usar instalaciones complejas y equipos de alto costo.

El más utilizado de los FSC es el dióxido de carbono en estado supercrítico (scCO2) debido a que es fácil de obtener con elevada pureza, es de bajo costo, no es tóxico, ni inflamable, ni corrosivo, se elimina fácilmente o es fácil su recuperación (reciclaje), no deja residuos, sus condiciones críticas se alcanzan con facilidad, permite trabajar a baja temperatura y usarlo con compuestos termolábiles (que se descomponen con el calor). Otros FSC estudiados son el agua (su temperatura y presión críticas son algo elevadas) y el amoniaco (NH3) (muy reactivo y peligroso para trabajar a gran escala).



Los FSC se usan en la obtención de café descafeinado, de tabaco sin nicotina, de bebidas alcohólicas sin alcohol, de productos animales sin colesterol, la eliminación de ácidos grasos libres (desacidificación) de aceites (aceite de oliva), la obtención de antioxidantes naturales de plantas (salvia y romero) o de tocoferoles (soya), la desodorización y extracción de lecitina de aceites, la obtención de aceites esenciales y perfumes (usados en alimentos y cosmética). También se usan en algunos métodos analíticos, para producir micro y nanopartículas, como fase móvil en cromatografía, como medio o solvente para la realización de reacciones químicas, entre otros.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-0764200700100009
http://www.joseluismesarueda.com/documents/TEMA_2.pdf

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

miércoles, 15 de enero de 2014

LA HISTAMINA

La histamina (de histos = tejido) es una de las principales aminas elaboradas por nuestro organismo (es una de las “aminas biogénicas”). Funciona como hormona (regula procesos alérgicos, inflamatorios y metabólicos) y también como neurotransmisor del sistema nervioso central. Se encuentra en muchos tejidos del cuerpo y, en pequeñas cantidades, en nuestros alimentos.

Fue descubierta en 1910 por el fisiólogo británico Sir Henry Hallett Dale, como una de las sustancias (generada por bacterias) del cornezuelo de centeno que estimula el útero. En 1927 Best y colaboradores la aislaron de muestras frescas de hígado y pulmón y advirtieron que es un compuesto natural del organismo. En 1937 Etienne Fourneau sintetizó el primer “anti-histamínico”.

La histamina se forma a partir de la histidina (un aminoácido que forma parte de nuestras proteínas), cuando pierde su grupo carboxilo (“descarboxilación”) por acción de una enzima (L-histidina descarboxilasa). Es almacenada en los mastocitos (células especiales) y en los basófilos de la sangre, de donde es liberada cuando es necesario. Los mastocitos abundan en zonas propensas a lesiones (como nariz, boca y extremidades), en superficies internas del cuerpo y en los vasos sanguíneos. También se encuentra en alimentos como pescado, quesos, vinos o embutidos. Puede encontrarse en conservas porque resiste el calor de la esterilización y es un indicador de inadecuadas condiciones higiénicas en su elaboración o el uso de materia prima en malas condiciones.

Para producir sus efectos específicos en el organismo, la histamina se une a los llamados “receptores” que son proteínas localizadas en diversas partes del cuerpo (en el exterior de la célula pero su respuesta afecta al interior de ella) y son de cuatro tipos: H1, H2, H3 y H4. La histamina tiene un efecto diferente que depende del tipo de receptor con el que ha reaccionado.

Los receptores H1 son los más importantes (localizados en el músculo liso, el endotelio y tejidos del sistema nervioso central) producen vaso-dilatación, bronco-constricción, contracción del músculo liso, dolor y picazón. Los anti-histamínicos bloquean la unión de la histamina con los receptores H1. Los receptores H2 (localizados en la mucosa del estómago) regulan la secreción de los ácidos gástricos y el aumento de secreción de moco en las vías respiratorias. Los receptores H3 (localizados en el tejido del sistema nervioso central) regulan la liberación de histamina y de otros neurotransmisores (acetilcolina, norepinefrina y serotonina). Los receptores H4 (localizados principalmente en el timo, intestino delgado, bazo y colon) se descubrieron en 2001 y su función no se ha esclarecido a cabalidad.

Cuando una persona es alérgica, su sistema inmune cree “erróneamente” que algunas sustancias que normalmente son inocuas (como un alimento o el polvo) son nocivas y, para protegernos, desata una serie de reacciones que inducen a algunas células a liberar histamina y otras sustancias a la sangre. La histamina actúa en ojos, nariz, garganta, piel, pulmones, etc. provocando los síntomas de la alergia. La sensación de somnolencia que suele acompañar al uso de antihistamínicos resulta del bloqueo de una de las funciones naturales de la histamina, la de ayudar (como neurotransmisor) a regular el ciclo del sueño y la habilidad para concentrarse.

La histamina también es conocida como “escombrotoxina” porque es asociada con intoxicaciones por consumo de pescado, especialmente de la familia de los Scombridae (caballa, atún, bonito) en mal estado. El tejido muscular del pescado, sobre todo cuando empieza a deteriorarse, libera histidina, la que puede transformarse en histamina por las enzimas presentes y por acción de algunas bacterias como el Proreus morganii que crecen muy lentamente a baja temperatura (cerca a los 0ºC), pero lo hacen muy rápidamente cuando ella aumenta. Por ello, la cadena de frío debe mantenerse permanentemente.

Los síntomas más frecuentes de la intoxicación son ligera hipotensión arterial, picor, enrojecimiento y dolor de cabeza; estos síntomas suelen aparecer antes de las 3 horas de la ingestión. En casos graves puede producirse diarrea,  calambres, náuseas, espasmos bronquiales y transtornos respiratorios. Estos efectos son potenciados por otras sustancias (como putrecina, cadaverina y espermina) que también se liberan en estas condiciones.

Actualmente existen métodos confiables, rápidos y seguros para determinar la cantidad de histamina de un alimento. Los niveles permitidos en los productos pesqueros varían: para la Comunidad Europea es de 100 ppm (partes por millón) pero para la Food and Drug Administration (FDA) es de 50 ppm.

BIBLIOGRAFÍA


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


miércoles, 1 de enero de 2014

EL PADRE DE LA GENÓMICA

El 19 de noviembre último, falleció en Cambridge (Inglaterra), a la edad de 95 años, Frederick Sanger, uno de los bioquímicos más relevantes en la historia de la ciencia, considerado “El padre de la genómica”, por la trascendencia de sus investigaciones científicas. Fue una de las 4 personas galardonadas dos veces con el Premio Nobel (las otras son Marie Curie, Linus Pauling y John Bardeen) y el único cuyos dos galardones fueron en Química: en 1958 por sus investigaciones sobre la estructura de la insulina y en 1980 por sus trabajos sobre la secuenciación de las bases nitrogenadas del ADN.

Nació el 13 de agosto de 1918 en Gloucestershire (Inglaterra), su infancia fue bastante acomodada y, desde niño, tuvo predilección por las asignaturas de ciencias. Sus padres contrataron un profesor particular para procurarle una esmerada educación. Años más tarde su familia se mudó a Cambridge y, en 1939, obtuvo su bachillerato en Ciencias Naturales en el elitista Sr. John College de la Universidad de Cambridge. Todos en su familia esperaban que se hiciera médico como su padre, también llamado Frederick Sanger, pero se interesó por la bioquímica porque los mejores bioquímicos de la época se encontraban en Cambridge, llegando a decir sobre esta área de la ciencia que es “una manera de entender de verdad la materia viviente y desarrollar una base más científica para muchos problemas médicos”.


 Durante sus estudios universitarios, sus dos padres murieron de cáncer y, a pesar de ello, Sanger pudo continuar sus estudios. En 1943, se doctoró en bioquímica y, desde ese momento, su carrera profesional no ha cesado de lograr enormes éxitos y descubrimientos a la química y también a la biología, permitiendo un enorme avance en la genética y la bioquímica.

Sanger se unió al grupo de investigación de Charles Chibnall, un químico dedicado a las proteínas y, desde 1951, fue auspiciado por el Medical Research Council Laboratory de la Universidad de Cambridge, pudiendo dedicarse por entero a determinar la estructura de la molécula de insulina, una hormona de naturaleza proteica, producida por el páncreas y que regula la cantidad de glucosa en la sangre (ver tema # 27 de AQV).

Para lograr su objetivo utilizó métodos novedosos y reactivos especiales como el DNFB (1-fluor-2,3-dinitrobenceno) y enzimas adecuadas (proteolíticas) que descomponen o hidrolizan la cadena proteica en fragmentos de distinta longitud, cuyo análisis le permitió, en 1955, determinar la secuencia de los 51 aminoácidos de la insulina bovina, que sólo difiere de la humana en 3 aminoácidos. Por esos años se creía que las proteínas eran mezclas complejas y de composición variable, pero este trabajo demostró que ellas tienen estructuras específicas y sus aminoácidos están en una secuencia precisa. En 1958 Sanger fue galardonado con el Premio Nobel de Química “por su trabajo en la estructura de las proteínas, especialmente la de la insulina”. Sus trabajos permitieron que, en 1963, la insulina sea la primera proteína sintetizada en el laboratorio.

El siguiente gran objetivo de Sanger, constituyó un gran reto y una revolución en el conocimiento de la bioquímica. El gran descubrimiento de la biología del siglo XX es que la vida está basada en secuencias de pequeñas moléculas. Así como las palabras se basan en secuencias de letras o la computación en secuencias de unos y ceros, el ADN de los genes está basado en la secuencia de cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, timina y citosina (las cuatro letras del ADN) y de su secuencia exacta depende su función. Nuevamente Sanger logró un método brillante y eficaz para “leer” (o secuenciar) las bases nitrogenadas que, en el ADN humano, están en un número de 3000 millones.


En 1975 Sanger desarrolló un método de secuenciación conocido como “Método de Sanger”, que realizó en forma manual (en esa época no se conocían los métodos automatizados). Con este método, en 1977 logró secuenciar el genoma del bacteriófago Phi-X174, (que tiene una cantidad muy pequeña de ADN) el primer organismo cuyo genoma se secuenció totalmente y estableció las bases para proyectos tan ambiciosos como el Proyecto Genoma Humano.

En 1980 se le otorgó, nuevamente, el Premio Nobel de Química “por sus contribuciones acerca de la determinación de secuencias de bases en ácidos nucleicos”. Esta vez, el premio fue compartido con Paul Berg y Walter Gilbert, dos norteamericanos que trabajaban con él en la Universidad de Cambridge.

BIBLIOGRAFÍA


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

domingo, 15 de diciembre de 2013

ALARMA ROJA: LUCHAR O HUIR?

La adrenalina o epinefrina, es una hormona y un neurotransmisor secretado por las glándulas suprarrenales (que están sobre los riñones) cuando hay situaciones de alerta, de peligro y miedo. Sirve para que el organismo se prepare ante situaciones de emergencia. También existe la adrenalina sintética que se utiliza como medicamento (inyectable) para tratar reacciones asmáticas o alérgicas potencialmente mortales. El término adrenalina deriva de las raíces latinas ad- y renes que literalmente significan “junto al riñón”, en referencia a su ubicación anatómica. El término epinefrina tiene un significado similar, deriva de las raíces griegas epi- y nephron que significan “sobre el riñón”.

En 1886 William Bates anunció el descubrimiento de una sustancia producida por las glándulas suprarrenales. El químico japonés Jokichi Takamine la aisló y purificó (en 1901) de las glándulas suprarrenales de ovejas y bueyes. Fue la primera hormona que se pudo cristalizar y el primer broncodilatador eficaz para el asma. Su estructura fue determinada por Jowett y fue sintetizada en 1904, independientemente, por Friedrich Stolz y Henry Drysdale Dakin.

La adrenalina se produce en la médula de las glándulas suprarrenales a partir de los aminoácidos fenilalanina y tirosina a través de una serie de productos intermedios. Es almacenada y, ante situaciones de riesgo, es liberada. Actúa sobre casi todos los tejidos del cuerpo principalmente los músculos, el tejido adiposo y el hígado: relaja la musculatura de las vías respiratorias y aumenta la velocidad de respiración (ingresa más aire a los pulmones), estimula el corazón (latidos con mayor fuerza y rapidez), retarda la digestión y aumenta la glucosa en sangre (más sangre y energía para los músculos), dilata las pupilas (mayor capacidad de observación), contrae los vasos sanguíneos, aumenta la presión, etc. Todos estos efectos preparan al cuerpo para una mejor reacción ante los peligros, dejándolo listo para la lucha o la huida.

El plasma de un adulto en reposo contiene adrenalina en una concentración menor a los 10 ng/L (nanogramos por litro), durante el ejercicio puede subir unas 10 veces y, durante el estrés, llegar a unas 50 veces este valor. Los principales desencadenantes fisiológicos de la liberación de adrenalina son las tensiones tales como las amenazas físicas, las emociones intensas, los ruidos, las luces brillantes y la alta temperatura ambiental. Comienza a liberarse en cuestión de segundos, alcanza su punto más alto al minuto y su efectividad se extiende entre uno y tres minutos, tiene la capacidad de aumentar el metabolismo normal del cuerpo hasta en un 100%.

Su molécula es relativamente pequeña (C9H13NO3), es muy soluble en agua, forma cristales blancos y es sensible a la luz y al aire, se descompone dando productos oscuros. La molécula tiene un átomo de carbono asimétrico o quiral, por lo que existen dos formas (isómeros ópticos) en los que uno es la imagen en el espejo del otro (enantiómeros). El isómero natural y el que posee actividad farmacológica es la forma levógira o R(-)adrenalina. El isómero dextrógiro o S(+)adrenalina carece de actividad farmacológica. Con fines médicos se usa la adrenalina sintética que contiene ambos isómeros en proporción 1:1 (es una mezcla racémica o racemato).
                                                                                        
La adrenalina no se puede administrar por vía oral porque se descompone en el aparato digestivo. Se aplica por vía sub-lingual, o mediante inyecciones sub-cutáneas (debajo de la piel) o mejor aún por vía intramuscular (más profunda que la sub-cutánea) que es de acción más rápida. También pueden usarse otras vías (intravenosa, nebulización, intratraqueal o incluso intracardíaca) pero éstas sólo se aplican dentro de hospitales. Su uso puede ser riesgoso si no se toman las precauciones adecuadas.


La adrenalina se usa para el tratamiento de reacciones alérgicas graves. Las reacciones alérgicas pueden ser de tipo asma, rinitis, conjuntivitis, de piel, inflamación, digestivas o generalizadas como la anafilaxia. La gravedad de ellas varía mucho de un paciente a otro. Cuando la reacción es una amenaza para la vida, el tratamiento de urgencia es la adrenalina. Así, en casos agudos de asma, que casi no permiten la respiración, una inyección de adrenalina dilata los bronquios y reduce la inflamación en forma casi instantánea. También se usa en casos de reacciones alérgicas agudas y graves (como alergias por alimentos, medicamentos, picaduras de insectos, etc.). Sus efectos son muy rápidos, casi instantáneos y de corta duración, por lo que a veces hay que repetir la aplicación cada 15 a 20 minutos.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.seicap.es/adrenalina.asp

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

sábado, 30 de noviembre de 2013

CIANUROS: ÚTILES Y PELIGROSOS

El cianuro de hidrógeno o ácido cianhídrico (H−C≡N) es un líquido incoloro que tiene un punto de ebullición tan bajo (26°C) que, a temperatura ambiente, suele encontrarse como gas. Es un ácido débil, muy soluble en agua e inflamable. En 1782 Scheele lo aisló a partir del colorante Azul de Prusia (ferrocianuro férrico) de donde deriva su nombre antiguo (ácido prúsico). Sus sales (“cianuros”) son sólidos blancos, muy solubles en agua y con muchas aplicaciones por sus características especiales. Las sales más conocidas son el cianuro de sodio y el de potasio. Cuando el grupo ciano (C≡N) se une a un resto orgánico se denominan “nitrilos”.

Tanto el cianuro de hidrógeno como los cianuros son muy tóxicos por contacto (se absorben a través de la piel), por ingestión y por inhalación. Inhiben el transporte de oxígeno en la sangre, produciendo muerte por asfixia. La sangre de las víctimas envenenadas tiene un color rojo cereza característico. Por ello, su uso industrial está muy restringido y quienes trabajan con ellos deben tener las precauciones propias para estos compuestos y portar detectores adecuados. Los síntomas del envenenamiento por cianuros son: cansancio, dolor de cabeza, adormecimiento, pulso rápido, náuseas, piel enrojecida, vómitos, respiración dificultosa, paro respiratorio, inconsciencia y muerte.



En el organismo humano se encuentra una pequeña cantidad de cianuro, por lo que su orina puede tener un promedio de 0,3 ppm (partes por millón) y, si la persona es fumadora, puede incrementarse hasta unos 0,8 ppm. En la naturaleza, existen pequeñas cantidades de cianuros producidos por diversas bacterias, insectos y hongos; se encuentran en las hojas de ciertas plantas (durazno, sauce, laurel cerezo), en la parte interna de los huesos de ciertas frutas (ciruelas, melocotones), en alimentos como almendras, castañas, nueces, yuca, paltas, lentejas, brócoli, espinaca, maíz, papas y ajos; en las semillas de manzanas, peras o uvas; en el café, cerveza y hasta en la sal de mesa. En las plantas “cianogénicas” se encuentran generalmente combinados con otros compuestos y, durante la digestión o la cocción, liberan ácido cianhídrico. Por ejemplo, la amigdalina se descompone por acción de la emulsina (una enzima beta-glucosidasa) y genera cianuro de hidrógeno.

También se encuentran cianuros en los gases de escape de los autos, en los productos de combustión de materiales sintéticos (telas y plásticos), en el humo del cigarrillo y en la sal industrial usada para derretir el hielo formado en los caminos. En la industria son más usados los cianuros (sólidos) porque pueden ser manipulados y transportados con mayor facilidad y seguridad que el cianuro de hidrógeno (gas); además, el olor de éste no es irritante y muchas personas no lo perciben, lo que lo hace más peligroso. El cianuro de hidrógeno también es un sub-producto en la manufactura de fibras sintéticas.

En la década de 1920 estos compuestos han sido utilizados para exterminar plagas de ratas e insectos y, más tarde, adquirieron siniestra fama en la Alemania nazi al utilizarlos para exterminar personas en los campos de concentración durante la II Guerra mundial y se sospecha que fue usado, junto con el Agente Naranja, en la guerra del Vietnam.
 

El cianuro se utiliza en las industrias de papel, pinturas, textiles y plásticos (nylon y acrílicos), en productos agroquímicos y farmacéuticos, en metalurgia para la “galvanoplastía” (en especial para el dorado y platinado) y limpieza de metales. Desde 1887 la minería utiliza cianuro para extraer y recuperar el oro y la plata porque con ellos forma derivados (complejos de coordinación) solubles en agua. La “cianuración” se ha convertido en la forma más segura y confiable para sustituir al antiguo método de amalgamado, que usa mercurio. Por lo general, los cianuros no son “persistentes” (en el medio ambiente son oxidados y destruidos por acción de la luz solar) no se acumulan en los organismos acuáticos y pueden ser degradados por los microorganismos. Ya se ha desarrollado una normativa adecuada para su control y manejo.

En los Estados Unidos, la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) regula los niveles permitidos de cianuro en el agua potable y el nivel máximo permitido en ésta es de 0,2 ppm. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (EU-OSHA) ha establecido un límite para el cianuro de hidrógeno y la mayoría de cianuros de 10 ppm en el aire del trabajo.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/20cianuros.pdf
http://www.ymad.com.ar/wp-content/uploads/2011/10/Explicaci%C3%B3n-Completa-sobre-el-uso-del-Cianuro.pdf

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

viernes, 15 de noviembre de 2013

BERNARDO ALBERTO HOUSSAY

De ascendencia francesa, Bernardo Alberto Houssay nació en Buenos Aires el 10 de abril de 1887. Fue un joven prodigio: culminó sus estudios secundarios a los 13 años, ingresó a la Universidad de Buenos Aires graduándose de farmacéutico (1904), de médico (1911) y en 1913 inició su carrera docente en la misma Universidad. En 1919 fundó el Instituto de Fisiología en la Facultad de Medicina, un centro de excelencia mundial en investigación científica, en el que empezó la formación de sus discípulos que serían los primeros profesores universitarios de fisiología de su país.

En 1943 el gobierno constitucional argentino era débil e impopular. Al estallar una revolución militar se formó un nuevo Gobierno, lo que llevó al cierre de varias Facultades y a la parálisis de la enseñanza. Por haber firmado un manifiesto declarando que el país debía volver a la “normalidad constitucional y democracia efectiva”, Houssay (y otros prestigiosos profesores) fue separado de su cátedra, de la dirección del Instituto de Fisiología y de otras comisiones. Sin embargo, rechazó varios ofrecimientos laborales del exterior y resolvió, con sus colaboradores, quedarse en la Universidad para guardar el patrimonio científico y porque consideraban que la situación se revertiría pronto.

En 1944 fundó el Instituto de Biología y Medicina Experimental de Buenos Aires, donde realizó, junto con sus compañeros, más de mil trabajos en endocrinología, nutrición, farmacología y otras áreas de la fisiología. También fue Presidente de la Sociedad Argentina de Biología, de la Academia Nacional de Medicina, de la Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias que otorgaba becas para realizar estudios (en el país o en el extranjero) y subsidios para la ejecución de investigaciones. Aunque sus fondos nunca fueron suficientes para cumplir con la magnitud de los fines propuestos, son muchísimas las investigaciones que recibieron sus aportes. En 1945, un nuevo gobierno lo reincorporó a la docencia, pero en 1946 fue jubilado de oficio al promulgarse una nueva ley universitaria y, nuevamente, su refugio fue el Instituto de Biología y Medicina Experimental.

Dueño de una sorprendente memoria y capacidad de lectura, solía llevarse por la tarde algún libro recién recibido en el Instituto y, durante la merienda del día siguiente, recomendaba la lectura de algunos temas o párrafos del libro. Entre sus muchas publicaciones, destaca el texto “Fisiología Humana”, escrita en colaboración con otros autores, cuya primera edición fue publicada en 1945 y traducida a varios idiomas. Recibió importantes premios como el de la Universidad de Toronto (Canadá), del Royal College of Physicians (Inglaterra), de la Royal Society of New South Wales (Australia), el Doctorado Honoris causa de la Universidad de Oxford, etc.


Observó que sus pacientes diabéticos (que no producen insulina) tenían una hipófisis (o glándula pituitaria) hiperactiva y dedujo que ésta interviene en regular los niveles de azúcar en la sangre. Experimentando con perros, observó que al extraerles parte de la hipófisis aumentaba la producción de insulina y cuando les inyectaba esta hormona, su producción disminuía.

En 1947 fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina (compartido con los esposos Carl Ferdinand Cori y Gerty Theresa Radnitz) por el descubrimiento que el lóbulo anterior de la hipófisis, además de regular el crecimiento, tiene influencia en el metabolismo de los hidratos de carbono. Fue el primer hispanoamericano que ganó un Premio Nobel en ciencias.

En 1955 Houssay y colaboradores volvieron al Instituto de Fisiología porque las nuevas autoridades universitarias restituyeron al personal separado de las cátedras. En 1958 fue designado presidente del nuevo Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) lo que le permitió extender a nivel nacional sus ideas para el adelanto de la Ciencia y la Técnica. Murió en Buenos Aires el 21 de setiembre de 1971 dejando muchísimos discípulos, entre los cuales destaca Luis Federico Leloir, Premio Nobel de Química 1970.

BIBLIOGRAFÍA

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

jueves, 31 de octubre de 2013

UMAMI, EL QUINTO SABOR

El glutamato monosódico (GMS) o glutamato de sodio, es la sal sódica del ácido L-glutámico (C5H9NO4, abreviado Glu o E), uno de los 20 aminoácidos que forman parte de nuestras proteínas y uno de los más abundantes de la naturaleza. Se encuentra en casi todos nuestros alimentos, especialmente en aquellos ricos en proteínas. Es un importante neurotransmisor y desempeña funciones fundamentales en el metabolismo, entre ellas la de regular las sensaciones de apetito y saciedad. Sin embargo, es considerado “no esencial” porque su presencia en la dieta humana no es indispensable, ya que el hombre puede sintetizarlo a partir de otros compuestos.

El GMS, en su forma libre, produce un sabor específico y peculiar conocido como “umami” o “el quinto sabor”, porque no es ninguno de los cuatro sabores tradicionales (salado, dulce, ácido y amargo). La leche materna y algunos alimentos muy aromatizantes (como champiñones y tomates) tienen altos niveles de glutamato natural. Se libera al descomponerse la proteína de los alimentos, por ejemplo, durante la digestión, la cocción de la carne, la fermentación de la salsa de soja o soya, la maduración del tomate o al envejecer el queso parmesano. Al principio, el GMS se extraía de alimentos ricos en proteínas, actualmente se obtiene por un proceso de fermentación bacteriana similar a la producción de vino, vinagre, yogurt, etc. Se utilizan bacterias seleccionadas que se alimentan de almidones o melaza y liberan ácido glutámico al medio de cultivo, de donde es aislado.

 
El GMS un aditivo muy utilizado en muchos alimentos y golosinas, en la cocina asiática y en casi todos restaurantes de comida rápida, como potenciador de sabor: amplifica los otros sabores. Como sucede con otros sabores básicos -excepto la sacarosa- el umami es agradable sólo dentro de un margen de concentración. En promedio, una persona ingiere diariamente unos 10 a 20 gramos de glutamato en las proteínas de sus alimentos y un gramo de glutamato libre. Además, su organismo sintetiza unos 50 gramos de glutamato.

A fines del siglo XIX Auguste Escoffier, conocido chef francés al que llamaban el “rey de los cocineros y cocinero de reyes”, descubrió la existencia de este nuevo sabor cuando desarrolló su famoso caldo de huesos de ternera. Sabía que había encontrado algo muy importante pero no lo podía precisar. En 1908 el químico Kikunae Ikeda, profesor de la Universidad Imperial de Tokio, mientras saboreaba un caldo del alga kombu (Luminaria japonica), acuñó el término “umami” (“delicioso” en japonés) para describir un sabor profundo y sabroso, distinto a los sabores conocidos. En su laboratorio logró extraer y cristalizar el glutamato de sodio. Escribió un artículo en la Revista de la Sociedad Química de Tokio y, al igual que con Escoffier, los científicos rechazaron la idea de un nuevo sabor. En 1909 los hermanos Suzuki iniciaron su comercialización con la marca AJI-NO-MOTO® que, en japonés, significa “la esencia del sabor”. Aunque el término “umami” era nuevo, el concepto es muy antiguo: apareció en los primeros alimentos fermentados como el garum (condimento de los romanos) y en las salsas fermentadas de los asiáticos como la salsa de soja que se cree apareció hace más de 2800 años.

En 1968 se informó por primera vez del “Síndrome del restaurante chino”, que consiste en una serie de síntomas (náuseas, sensación de quemazón en la nuca, opresión en el pecho y sudoración) que tienen algunas personas después de ingerir comida china. Se creyó que era causado por el GMS pero ello no se confirmó con numerosas pruebas y se lo atribuye a reacciones alérgicas causadas por otras sustancias (maní, gambas, etc.) o a la existencia de un grupo de personas (menos del 1% de la población) sensibles al GMS.


En muchos países se usa GMS como un condimento de mesa, en la Unión Europea su uso está normado y es clasificado como el aditivo alimentario E-621. Organismos internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos o la Agencia Europea del Medicamento, han declarado que su uso no es peligroso y “no existen cantidades autorizadas ni límites impuestos a este saborizante”. Hay muchas publicaciones que dudan de su inocuidad y lo responsabilizan de producir una “adicción indiscriminada” a comidas envasadas y golosinas, de producir un “apetito voraz” y ser la causa de la “epidemia de obesidad” que afecta a muchos países industrializados, de producir fatiga crónica, desórdenes de aprendizaje y memoria, de lesiones en la retina, glaucoma y hasta cáncer. Esto se ha negado en varios reportes de organizaciones internacionales. En 1995 la FDA sustentó la inocuidad del GMS en base a un informe de la Federación Americana de Sociedades de Biología Experimental (FASEB) que concluyó que el GMS es seguro cuando se consume “en niveles habituales”.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.nutritelia.com/glutamato-monosodico-potenciador-del-sabor/
Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.