LA OXITOCINA

La oxitocina es una hormona que se produce en el hipotálamo y es liberada al torrente sanguíneo por la glándula pituitaria, viaja a todo el cuerpo activando o modulando una amplia gama de funciones y emociones. Ejerce sus efectos especialmente en las zonas donde están sus receptores. Su efecto principal es el de estimular las contracciones del músculo uterino durante el parto y la secreción de la leche materna. La misma hormona se encuentra sin cambios en todas las especies de mamíferos.

En 1909 el farmacólogo británico Sir Henry H. Dale observó que un extracto de la glándula pituitaria humana contrae el útero de una gata preñada y llamó oxitocina (del giego “oxys” = rápido y “tokos” = nacimiento) al compuesto que produce este efecto. Posteriormente halló que el mismo extracto facilita la liberación de leche materna. En 1911 los médicos empezaron a usar extractos de pituitaria para estimular las contracciones del útero durante el parto.

Muchos años después, el bioquímico norteamericano Vicent du Vigneaud se dedicó a estudiar la oxitocina descubriendo que es un nonapéptido formado por los aminoácidos: cisteína, tirosina, isoleucina, glutamina, asparagina, cisteína, prolina, leucina y glicina, en ese orden o secuencia. Además, que tiene un puente de dos átomos de azufre (disulfuro) entre las cisteínas, que la glicina está como amida y, para confirmarlo, realizó su síntesis. Por sus trabajos se hizo acreedor del Premio Nobel de Química (1955), siendo la primera síntesis de una hormona peptídica. La hormona sintética es utilizada como medicamento y, por su naturaleza peptídica, es degradada en el tracto digestivo, debiendo administrarse por vía intravenosa (por inyección o goteo).

En el momento del parto, los receptores de oxitocina en el útero aumentan hasta unas 300 veces sus niveles normales y a ello se debe su gran respuesta. Muchas veces, las contracciones naturales del útero no son suficientes para producir una dilatación adecuada y se debe recurrir al medicamento para acelerar o inducir el parto. Inmediatamente después del alumbramiento el útero debe continuar con sus contracciones para lograr la separación de la placenta y su expulsión, lo que exige contracciones más enérgicas que el propio nacimiento. Si el útero deja de contraerse se produce la “hemorragia posparto”, por lo que se debe continuar la aplicación de oxitocina. Con menor frecuencia, es aplicada como aerosol nasal a madres que tienen problemas con la secreción de leche en los primeros días de lactancia.  

Durante muchos años, los investigadores consideraban que la oxitocina participaba solo durante el embarazo, por su papel protagónico en el parto y la lactancia. Cuando observaron la existencia de receptores en muchos otros tejidos de hombres y mujeres (cerebro, útero, glándulas mamarias, corazón y órganos reproductores) comenzaron a sospechar de un papel mucho mayor. Además, se ha demostrado que las células del hipotálamo no son las únicas capaces de producirla; los ovarios, testículos, vasos del corazón y vasos sanguíneos producen su propia oxitocina.

También se conoce que la oxitocina es un buen neurotransmisor, tiene la capacidad de estimular la transmisión de información entre las neuronas, por lo que juega un importante papel, en gran parte sin explorar, en el cerebro y en todo el sistema nervioso.

La oxitocina es una hormona relacionada con la conducta sexual, con la felicidad y con la relación “madre-bebé”. Contribuye a modular el estado de ánimo así como a fortalecer las relaciones sociales, el enamoramiento, el sentimiento de confianza, ayuda al relajamiento del cuerpo y alienta la unión familiar. Su liberación en el cerebro reduce la ansiedad y la depresión y aumenta el umbral del dolor. Puede ser liberada por los estímulos sexuales, un abrazo, una caricia, un beso o hasta por una mirada. Por ejemplo, durante el orgasmo los niveles de oxitocina alcanzan su máximo en hombres y mujeres. Por su papel en el cuerpo humano se la conoce también como “la hormona del amor” o la “hormona de la felicidad”.

BIBLIOGRAFÍA

-    The Top Pharmaceuticals That Changed The World Vol. 83, Issue 25 (6/20/05).

-  http://www.infooxitocina.com/

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

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.

ÁCIDO FÓLICO Y FOLATOS

El ácido fólico, llamado también “folato” o vitamina B₉ o “folacina”, es una vitamina soluble en agua (hidrosoluble), cuyo nombre deriva del latín “folium” que significa “hoja”, porque se encuentra especialmente en vegetales de hojas verdes y es esencial para el funcionamiento de nuestro organismo.

En 1931 la investigadora Lucy Wills observó que la anemia producida durante el embarazo se podía prevenir y revertir con la levadura de cerveza y se identificó el ácido fólico como el responsable de ello. En 1941 fue extraído de las espinacas y en 1946 fue sintetizado por Yellapragada Subbarao.

El ácido fólico participa en la síntesis de purinas y pirimidinas, moléculas necesarias para elaborar el ADN y el ARN con los que nuestro cuerpo fabrica sus células y tejidos nuevos; también es esencial para la formación del grupo hemo (parte de la hemoglobina que contiene hierro). Por ello previene la anemia y es de vital importancia para la salud de la piel, cabello, mucosas, uñas y sistema nervioso. Su deficiencia dificulta la síntesis y división celular, afectando principalmente la médula ósea, un lugar de rápido recambio celular. Esto es de especial importancia durante los períodos de rápida división y crecimiento celular, como la infancia y el embarazo.

 

Durante el embarazo, el ácido fólico evita defectos del sistema nervioso y del tubo neural (como la espina bífida y la anencefalia) y ayuda a prevenir el nacimiento de bebés prematuros, de bajo peso y otros defectos congénitos (como el labio leporino, paladar hendido y ciertos defectos cardíacos). El tubo neural es la parte del embrión de la cual se forman el cerebro y la médula espinal y, como estos defectos se originan durante el primer mes del embarazo (antes que la mujer se entere de ello), se recomienda suministrarla a todas las mujeres en edad fértil. La espina bífida (o espina dorsal abierta) es el cierre inadecuado del tubo neural, ocasionando daños en la espina dorsal y el cerebro, produciendo cierto grado de parálisis en las piernas y problemas de control de la vejiga e intestinos. La anencefalia es una enfermedad fatal en la que el cerebro y el cráneo están muy poco desarrollados.

El ácido fólico también ayuda a convertir la vitamina B₁₂ en una de sus formas coenzimáticas y, cuando está en su forma reducida (ácido tetrahidrofólico o FH₄ o TFH) actúa como coenzima interactuando con las vitaminas B₁₂ y C en la utilización de las proteínas.

Entre los alimentos que contienen ácido fólico tenemos: legumbres (garbanzo, lenteja, soya, arvejas, habas), vegetales de hojas verdes (espinaca, acelga, berro, apio, lechuga, espárrago), frutas (melón, palta, plátano), cereales integrales (trigo, maíz, arroz, avena), germen de trigo y levadura de cerveza. La carne no lo contiene en cantidad importante, pero sí se encuentra en el huevo, la leche, el hígado de algunos animales y los peces azules. También se forma en el intestino a partir de nuestra flora intestinal, es absorbido principalmente en el intestino delgado y es distribuido a través de la sangre. Se excreta por la orina y heces.

Por su importancia, muchos alimentos son enriquecidos con ácido fólico, pero existen ciertas situaciones en las que se requiere de un suplemento adicional como mujeres en edad fértil (especialmente antes del embarazo, o en los primeros meses de éste, o en lactancia), personas mayores (a partir de los 65 años disminuye la absorción de vitaminas), los fumadores y alcohólicos (tienen mala absorción de esta vitamina), los que tienen trastornos gastrointestinales (con evacuaciones frecuentes y diarreas) o los que abusan de anticonceptivos orales, antiinflamatorios, sedantes, somníferos, etc.

Más de la mitad del contenido natural de ácido fólico de los alimentos puede perderse o destruirse por una inadecuada manipulación, como cocciones muy prolongadas, con abundante agua, almacenar alimentos a temperatura ambiente o recalentar demasiado las comidas. Son más convenientes los alimentos consumidos crudos o con breve cocción (al vapor) y conservados en refrigeración. No es común que el ácido fólico produzca alergias y es pequeño el riesgo de una intoxicación por un consumo excesivo. Por ser una vitamina hidrosoluble, todo exceso es eliminado.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.zonadiet.com/nutricion/folico.htm

http://www.nacersano.org/acido_folico/9827.asp

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

Departamento de Quimica. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.

LAS ENZIMAS

Las proteínas son consideradas las moléculas más importantes de los seres vivos por la diversidad de funciones que desempeñan. Las funciones más importantes las realizan a través de las enzimas, término que proviene del griego “en zyme” = “en levadura” o, según otros, de “zymos” = “jugo”, por el gran experimento de Eduard Büchner quien demostró que la fermentación alcohólica la puede realizar el zumo de la levadura y no requiere de las células.

Las enzimas son proteínas globulares (se disuelven o dispersan en agua), producidas por células vivas, cuya principal función es acelerar (catalizar) las reacciones biológicas (biocatalizadores). Sin ellas, estas reacciones serían muy lentas o no ocurirían. Generalmente actúan en solución acuosa casi neutra (pH 5,0-8,0), a menos de 40ºC, condiciones en las que muy pocos reactivos químicos pueden actuar. Por ej. las reacciones que ocurren durante la digestión, la maduración de los frutos o la germinación de las semillas.

El uso de enzimas en la producción de alimentos es muy antiguo. Los egipcios usaban levaduras para elaborar pan, vino y cerveza; los indios mexicanos ablandaban sus carnes envolviéndolas en hojas de papaya y muchas tribus producían quesos usando el contenido estomacal de animales. Sin embargo, la tecnología y la ciencia que las estudia (Enzimología) son de la era moderna.

 

La especificidad de las enzimas es variable. Algunas, como las lipasas, son poco específicas y atacan (hidrolizan) los enlaces éster de una gran variedad de compuestos (sustratos). Muchas enzimas son muy específicas, solo actúan frente a un determinado sustrato y ésta es otra gran diferencia con los reactivos que usa la química. Por ejemplo, la enzima que degrada el almidón no ataca la celulosa, aunque ambos polisacáridos están formados por glucosa.

Para su actividad, muchas enzimas requieren de la presencia de una sustancia no proteica llamada “cofactor”, que puede ser un ion inorgánico (cobre, zinc, magnesio, hierro, manganeso, molibdeno, calcio, etc.) o sustancias orgánicas, denominadas “coenzimas” que, en su mayoría, son vitaminas o sus derivados como tiamina (B₁), riboflavina (B₂), piridoxina (B₆), cobalamina (B₁₂), ácido ascórbico (C), niacina, ácido fólico, biotina (H), ácido pantoténico, etc. Estos cofactores deben estar presentes en nuestros alimentos.

Los nombres de algunas enzimas no nos dicen nada sobre ellas (tripsina, pepsina), otros indican su origen (papaína de la papaya), pero la mayoría deriva del tipo de reacción que catalizan o el sustrato sobre el que actúan, terminado en "−asa". Por ej. lactasa (lactosa), proteasa (proteínas), amilasa (almidón). En 1972, la Comisión de Enzimas de la Unión Internacional de Bioquímica propuso utilizar un código de cuatro dígitos con el que se identifica e indica la reacción que cataliza la enzima. Por ejemplo, el código de la tripsina es EC 3.4.21.4, mientras que el de la papaína es EC 3.4.22.2.

Por ser proteínas, las enzimas son afectadas por el calor, el pH, los disolventes orgánicos y las sales, los que modifican su estructura química con pérdida de su actividad catalítica. La mayoría de enzimas son inactivadas por el calor, lo que permite eliminar microorganismos (esterilización y pasteurización). Con el control del pH y la humedad también se puede regular la actividad enzimática.

Además de sus propias enzimas, los alimentos también pueden tener enzimas añadidas durante su procesamiento (quesos, pan, carne, cerveza, vino) y las de origen bacteriano. Ellas pueden influir, en forma favorable o dañina, en los caracteres organolépticos, textura, presentación e inocuidad del producto final y se deben inactivar para prolongar su conservación. Se conocen varios miles de enzimas y varios cientos de ellas se han extraído y purificado para usarlas en diferentes aplicaciones industriales. La fuente más importante de enzimas son los microorganismos que, por su rápido crecimiento en condiciones adecuadas, pueden usarse para producirlas en grandes cantidades.

En la elaboración de yogurt, la lactasa de algunas bacterias (Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus), descompone la lactosa de la leche generando ácido láctico, responsable del típico sabor del yogurt. La lactasa también se aplica a la leche para evitar que la lactosa cristalice en los helados (produciendo "arenosidad") y para obtener leche deslactosada. La “intolerancia a la lactosa” se debe a una insuficiente producción de lactasa y el consumo de lactosa les produce hinchazón abdominal, diarrea y otros disturbios. La amilasa hidroliza el almidón durante el malteado de la cebada; también es usada en la producción de jarabe de glucosa a partir del almidón de maíz. La invertasa se usa en confitería para preparar miel artificial y azúcar invertida que tiene mayor poder edulcorante y menor tendencia a cristalizar que la sacarosa. Las proteasas se usan para ablandar la carne, en la limpieza de lentes de contacto y en detergentes. En la industria cervecera, evitan el enturbiamiento causado por proteínas, taninos y carbohidratos de las materias primas. En panificación, la amilasa y proteasas modifican el gluten, aumentan el volumen (generan CO₂) y mejoran la textura del pan.

BIBLIOGRAFÍA

http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/schmidth02/index.html

http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/

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

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.

EL SACHA INCHI

Sacha inchi es el nombre común para la especie Pluckenetia volubilis L. (Sin. P. peruvianus Muell. Arg.), perteneciente a la familia Euphorbiaceae. Otros nombres comunes son maní del monte, maní silvestre, inca peanut, sacha inchick, entre otros. Probablemente fue cultivada por los incas desde hace 3000 a 5000 años; se han encontrado huacos fitomórficos que representan esta planta trepadora y sus frutos en las tumbas incaicas de la costa peruana (Mochica, Chimú) y se ha reportado que, en el Antiguo Perú, el aceite de sus semillas era una de las grasas usadas como complemento a la grasa animal.

Es una planta silvestre y cultivada, crece en la Amazonía entre los 100 y 2000 msnm. Se encuentra en las regiones de Amazonas, Cusco, Junín, Pasco, San Martín, Loreto y Madre de Dios. Se encuentra también en otros países como Venezuela, Colombia, Ecuador, Bolivia y Brasil. Sus usos son alimenticio, medicinal y cosmético. Por ejemplo, el aceite de las semillas se usa en la alimentación pero tradicionalmente también se usa para frotarse el cuerpo y aliviar dolores musculares y, mezclado con la harina de la semilla, se prepara una crema para el rejuvenecimiento de la piel; la harina de la semilla es utilizada como alimento ya que su proteína es de alta digestibilidad.

Las semillas contienen principalmente grasas y proteínas y, en menor proporción, carbohidratos, esteroles, vitaminas, minerales, entre otros. La proporción en la que se encuentran estos componentes varía según el origen de la semilla, la época de cosecha, el suelo, pero con la metodología de prensado en frio se ha logrado estandarizar el aceite en la zona de San Martin.

Las investigaciones científicas reportan un contenido aproximado de 50% de aceite y 27% de proteínas en las semillas; refiriéndose que su contenido de aceite (y de ácido linolénico) es siempre más alto que el de las semillas de soja, cacahuate, girasol y algodón. Para el aceite de sacha inchi se reportan valores de aproximadamente 45% de ácido linolénico (ω3) y 33% de ácido linoleico (ω6) y su proteína es comparable a la de soja (contiene metionina, cisteína, lisina, leucina, tirosina, treonina, triptófano, entre otros). En las semillas se encontraron también fitosteroles (β-sitosterol, estigmasterol) y tocoferoles.

Las investigaciones están actualmente orientadas a determinar la actividad antioxidante, la capacidad de reducción del colesterol, los triglicéridos, los niveles de LDL. EL año 2014 luego de haber obtenido el estatus GRAS (Generally Recognized as Safe) y Novel food (Nuevos alimentos), por el método de equivalencia substancial, es considerado inocuo. Se comercializan las semillas tostadas, saladas o dulces, o su aceite (en frascos o cápsulas), o como harina proveniente de la torta, en formulaciones cosméticas (revitalizador de la piel, humectante, fotoprotector, removedor de cutícula etc.). Los principales mercados de destino son Canadá, Estados Unidos y Japón.

Existen 5 empresas peruanas productoras de aceite de sacha inchi que han obtenido el “novel food” ante la autoridad de seguridad alimentaria de Irlanda (FSAI) bajo la modalidad de equivalencia substancial al aceite el Inca Inchi que previamente obtuvo la equivalencia al aceite de linaza (Linum usitatissimum). Asimismo, después de la aplicación del dossier GRAS este producto fue considerado como seguro por un panel de expertos y obtuvo el estatus GRAS (Notice GRN No. 506) de la FDA en setiembre de este año (2014).

El aceite de sacha inchi posee nomenclatura común INCI (International Nomenclature Cosmetic Ingredients) y está registrado como Plukenetia volubilis Seed oil, con aplicaciones como emoliente, humectante y protector de la piel.  No está clasificado por el código armonizado específico pero puede ser considerado como: “grasas y aceites vegetales fijos sin modificación químicas (SA 1515.90)” o como “Otras semillas y frutos bajo el código (HS 1207.99) como semilla oleaginosa” o como “Otras savias y extractos vegetales (HS 1302.19) como un extracto”.

BIBLIOGRAFIA

- Flores D, Lock O. (2013) Revalorizando el uso milenario del sacha inchi (Pluckenetia volubilis L) para la nutrición, la salud y la cosmética. Revista de Fitoterapia 13:11, 23-30.

- Food Safety Authority of Ireland [Consultado el 11 de Junio del 2014]. <https://www.fsai.ie/uploadedFiles/Science_and_Health/Novel_Foods/Notifications/SE%20opinion%20multiple%20Inca%20Inchi%20oil.pdf >

- U.S. FDA noticies GRN No 506: [Consultado el 11 de noviembre del 2014]. <http://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&id=506&sort=GRN_No&order=DESC&startrow=1&type=basic&search=plukenetia>

Dra. OLGA LOCK SING <olock2006@yahoo.es>

Sociedad Química del Perú.

MBA Q.F. DIANA FLORES <dianaflores@latinpharma.net>

Consultora GIZ/ITC (UNCTAD) OMC

EL YACÓN

Yacón es el nombre común para la especie Smallanthus sanchifolius (Poepp. & Endl.) H. Rob. perteneciente a la familia Asteraceae. Otros nombres comunes utilizados para esta especie son: llacón, llakuma, jikima, jicama, yacumpi, aricoma, entre otros. Es utilizada desde épocas preincaicas, lo que se ha registrado en diversos cerámicos, textiles y restos de raíces. La representación más antigua corresponde a la Cultura Nazca (500aC - 700dC).

Es un cultivo alto-andino que crece en 18 regiones del Perú (de las 24 que tiene el país). También se encuentra en algunos otros países de Sur América y, desde los años 1980, ha sido llevado a países como Nueva Zelandia, Italia, Francia, Alemania, EUA, República Checa, China y Rusia, entre otros.

Por tener sabor dulce, su parte comestible es considerada un fruto; sin embargo, se trata de una raíz tuberosa. En el libro de Soukup*, se puede leer una referencia que el Padre Cobo (1653) hace sobre el yacón: “cómense crudas por frutas y tienen un buen sabor, y mucho mejor si se posan un poco al sol; suélese cortar en ruedas y preparar de la misma suerte que el cardo con su pimienta y naranja, y de esta manera se parece en el sabor al cardo”. (* Nombres Vulgares de la Flora Peruana, 1987, ed. Salesianos, Lima).

Las propiedades del yacón, conocidas desde antiguo, han empezado a ser revaloradas en los últimos años y tiene gran aceptación por los consumidores porque, además, posee un agradable sabor dulce. El número de investigaciones en estos últimos años se ha incrementado enormemente en la búsqueda de los principios activos responsables de las diversas propiedades atribuidas tanto a la raíz como a las hojas.

Dentro de los principios activos encontrados en esta raíz tuberosa están principalmente los oligosacáridos (más propiamente los fructooligosacáridos o FOS), y los compuestos fenólicos, a los que se les atribuye las diversas propiedades beneficiosas para la salud. Un 50 a 70 % del peso seco de la raíz correspondería a los FOS.

Los FOS también conocidos como oligofructanos u oligofructosas, están constituidos por cadenas de fructano de entre 3 y 10 unidades de fructosa unidas entre sí por enlaces β(2 → 1) y siempre con una unidad de glucosa al inicio de cada cadena. Los FOS son considerados como una fuente potencial de prebióticos (estimulan el crecimiento y la actividad de bacterias beneficiosas para la flora intestinal) para la industria alimentaria y de suplementos dietéticos. Su consumo está asociado a otras propiedades como reducir el colesterol y triglicéridos, mejorar la absorción del calcio, fortalecer el sistema inmunológico, prevenir y reducir el riesgo de cáncer al colon, el estreñimiento y restaurar la flora intestinal. La baja digestibilidad de los FOS permite su consumo por personas que sufren diabetes ya que no elevan el nivel de glucosa en la sangre. Los FOS que actualmente se comercializan como insumos en la industria alimentaria en EUA y varios países de Europa, son extraídos de dos plantas cultivadas emparentadas con el yacón que son: la achicoria (Cichorium intybus) y el topinambur (Helianthus tuberosus).

Entre los compuestos fenólicos presentes en el yacón están los ácidos cafeico, ferúlico, clorogénico, y sus derivados, con reconocidas propiedades antioxidantes. A estos compuestos fenólicos se les atribuye la actividad antioxidante del yacón. Se reporta en la raíz un contenido aproximado de 3,8% de compuestos fenólicos sobre base seca.

 

De las hojas se han aislado también compuestos fenólicos, así como sesquiterpenlactonas tipo melampólido (como enhidrina y sonchifolina), el diterpeno ácido ent-kaurenoico y derivados. Los ensayos realizados con extractos de las hojas han demostrado actividad hipoglicemiante y antimicrobiana. Esta última propiedad se atribuye a las sesquiterpenlactonas; de igual manera, últimamente se está reportando a una de ellas, la enhidrina, como el constituyente activo para la actividad hipoglicémica in vivo.

BIBLIOGRAFIA

1.   Lock O, Rojas R. (2005). Química y farmacología de Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob. Revista de Química PUCP, XIX, 31-35.

2.   Seminario J, Valderrama M, Manrique I. (2003). El Yacón. Fundamentos para el aprovechamiento de un recurso promisorio. Centro Internacional de la Papa, Universidad Nacional de Cajamarca, Agencia Suiza para el Desarrollo. 61 pp.

Ojansivu I, Ferreira C, Salminen S. (2011). Yacon, a new source of prebiotic oligosaccharides with a history of safe use. Trends in Food Science & Technology 22, 40-46.

Dra. OLGA LOCK SING <olock2006@yahoo.es>

Sociedad Química del Perú.

EL EFECTO INVERNADERO

Nuestra atmósfera actúa como una capa protectora y transparente en torno a la Tierra: deja ingresar gran parte de la luz solar y retiene el calor. La superficie terrestre absorbe una parte de esta radiación y emite otra parte, pero no lo hace como luz visible sino como luz Infrarroja (IR). Parte de esta luz IR (calor) la capta la atmósfera y atrapa el calor. Sin ella, la temperatura media en la superficie de la Tierra sería de -18 °C en lugar de los actuales 15 °C.

El “Efecto Invernadero” es el fenómeno por el cual ciertos gases de la atmósfera retienen parte de la energía que emite la Tierra, produciendo (a escala planetaria) un efecto similar al que se observa en un invernadero. La cantidad de calor retenida depende de los captores de calor o gases de efecto invernadero (GEI) que, como el cristal del invernadero, dejan pasar la luz visible y algo de UV pero muy poco a la luz IR. Los principales GEI son: el vapor de agua (H₂O), el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄), el óxido nitroso (N₂O), el ozono (O₃) y los cloro-flúor-carbonos (CFC’s).

En 1824 Joseph Fourier fue el primero en emplear la analogía del invernadero al considerar que la Tierra se mantiene templada porque la atmósfera retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. En 1859 John Tyndall descubrió que el CO₂, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación IR. En 1896 Svante Arrhenius, calculó que si se duplica la cantidad de CO₂ de la atmósfera, la temperatura subiría 5 a 6 °C.

El mayor captador de calor es el vapor de agua, pero su concentración en la atmósfera es alta (1-5 %) y casi no es afectada por las actividades humanas. Por el contrario, la concentración de CO₂ en la atmósfera es pequeña (0,036 %) y gran parte de ella procede de las actividades humanas. Aunque las moléculas de CFC’s, de CH₄ y de N₂O captan mucho más calor por molécula que el CO₂, la aportación mucho mayor de éste determina que sea el CO₂ el GEI antropógeno más importante y representa un 75 % del total de emisiones.

El nivel de CO₂ ha permanecido casi constante durante los últimos 10 mil años pero, a partir de la Revolución Industrial, ha empezado a aumentar. Así, en 1750 (nivel pre-industrial) era de 280 ppm (partes por millón), en 1997 de 364 ppm, el 2005 de 379 ppm y se calcula que continuará creciendo. Se estima que dos tercios de sus emisiones proceden de la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), mientras que el tercio restante procede del cambio de utilización del suelo (como la deforestación). La mayor parte de CO₂ lo absorben los océanos o lo utilizan las plantas para la fotosíntesis; sin embargo, en la actualidad la cantidad de CO₂ generado es mucho mayor que lo que se puede absorber o utilizar.

En las últimas décadas, el sustancial aumento de los GEI ha incrementado el efecto invernadero de la tierra, aumentando su temperatura (calentamiento global) y afectando el clima del planeta (Cambio Climático). La temperatura media de la superficie de la Tierra ha variado considerablemente a lo largo del tiempo. Desde 1860 (al iniciarse las mediciones), ha aumentado 0,3 a 0,6 °C y la mayor parte de este aumento se ha producido desde 1946.

Los signos posibles del calentamiento global son: 1) fusión de casquetes polares y retirada creciente de los glaciares, 2) aumento del nivel de los mares, 3) migraciones hacia el norte de árboles y peces de clima cálido, 4) propagación de algunas enfermedades tropicales y 5) escasez de agua, alimentos y recursos energéticos. El Cambio Climático es un problema planetario porque todos los países contribuyen, en diferente medida, a la emisión de GEI y todos serán afectados por ello, pero los países en desarrollo son más vulnerables ya que, a menudo, dependen de actividades sensibles al clima (agricultura) y no disponen de dinero para aliviar sus consecuencias.

En 1988, las NNUU crearon el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (PICC), que agrupa a unos 2500 expertos mundiales en clima, con el objetivo de asesorar a los gobiernos sobre los problemas climáticos y de recopilar las investigaciones científicas en informes periódicos de evaluación. A raíz del primer informe de evaluación (1990), la Asamblea General de las NNUU decidió preparar la Convención Marco sobre el Cambio Climático que se firmó en 1992, con el objetivo de lograr la estabilización de las concentraciones de GEI en la atmósfera a un nivel que no afecte el sistema climático, que no amenace la producción de alimentos y que el desarrollo económico prosiga en forma sostenible. También se solicitó que los países firmantes hagan inventarios precisos y periódicos sobre las emisiones de GEI. En 1997 los gobiernos aprobaron el Protocolo de Kyoto que compromete a los países industrializados a reducir sus emisiones de GEI y se fijaron metas para ello. En el cuarto informe de evaluación (2007) confirman las predicciones sobre el aumento del promedio mundial de la temperatura del aire y del océano y sus consecuencias climáticas. Posteriores Conferencias (Copenhague 2009, Cancún 2010) han logrado acuerdos que incluyen a 193 países.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.astromia.com/astronomia/invernefecto.htm

http://www.oei.es/decada/portadas/climate_change_youth_es.pdf

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

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.

MARIO MOLINA HENRÍQUEZ

Es uno de los principales investigadores de la química atmosférica y uno de los primeros en alertar sobre el peligro que representan los cloro-flúor-carbonos (CFCs) para la capa de ozono (ver temas N° 30 y 68 de AQV), que protege a la tierra del daño que podrían ocasionar los rayos solares, absorbiendo los más peligrosos. Sus investigaciones condujeron al Protocolo de Montreal, que es el primer tratado internacional que ha enfrentado con efectividad un problema ambiental.

Nació el 19 de marzo de 1943 en Ciudad de México y, desde niño, le fascinaba la ciencia, llegando a convertir un baño de su casa en laboratorio. Siguiendo la tradición familiar, a los once años fue enviado a estudiar a Suiza. En 1960 empezó sus estudios de Ingeniería Química en la Universidad Nacional Autónoma de México y luego los de posgrado en la Universidad de Friburgo (Alemania). En 1968 ingresó al programa de doctorado en Físico-química de la Universidad de Berkeley (USA) y se doctoró en 1972. Al año siguiente se convirtió en investigador asociado de la misma Universidad y con el profesor Frank Sherwood Rowland iniciaron un proyecto de investigación para averiguar el destino de los CFCs en la atmósfera, compuestos considerados una “sustancia maravillosa” por su gran estabilidad.

Tres meses después de iniciado el proyecto, Rowland y Molina habían creado la “Teoría del agotamiento del ozono por los CFCs”. En la atmósfera baja los CFCs eran muy estables y nada parecía afectarlos, pero ellos sabían que al alcanzar una altitud suficiente serían destruidos por la radiación solar, aunque lo importante no era saber qué los destruye sino sus consecuencias: los átomos de cloro originados en su descomposición catalizan la destrucción del ozono. Fueron conscientes de la seriedad del problema al comparar las cantidades industriales de CFCs con las de los óxidos de nitrógeno, cuyo papel catalizador ya había identificado Paul Crutzen en 1970.

Entre 1974 y 1986 su grupo publicó varios artículos científicos y demostraron en el laboratorio la existencia de una nueva clase de reacciones químicas que ocurren en la superficie de partículas de hielo, incluyendo aquellas presentes en la atmósfera. Además, propusieron una secuencia de nuevas reacciones catalíticas que explican la mayor parte de la destrucción del ozono en la estratósfera polar. Advirtieron de la creciente amenaza que constituyen los CFCs para la capa de ozono y lo difundieron tanto a los científicos como a las autoridades públicas y medios de comunicación porque era la única manera de asegurar que la sociedad tome medidas para reducir el problema. Un sector de investigadores no estaba de acuerdo con sus advertencias y las consideraron excesivas, pero Molina y Rowland lograron, tras arduos debates, la aprobación de sus tesis en encuentros científicos internacionales. En 1994, a raíz de la firma del Protocolo de Montreal, las naciones fabricantes de CFCs se comprometieron a prohibir su producción y a sustituirlos por compuestos menos dañinos al ambiente.

En 1995, el Premio Nobel de Química fue otorgado a Mario Molina y Sherwood Rowland “por su trabajo en química atmosférica y particularmente en lo concerniente a la formación y la descomposición del ozono”. El galardón fue compartido también con el holandés Paul Crutzen quien halló que los óxidos de nitrógeno (NO y NO₂) aceleran la reducción del ozono en la atmósfera. Por primera vez este premio se otorgó por un estudio sobre el medio ambiente y también por primera vez fue otorgado a un científico mexicano.

En 1989 empezó a trabajar en el Departamento de Ciencias Atmosféricas, Planetarias y de la Tierra del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y, desde el 2005, es profesor de la Universidad de California y del Instituto de Oceanografía. Además, preside en México un centro de Investigación y promoción de Políticas Públicas, donde realiza estudios estratégicos sobre energía y medio ambiente.

Una faceta menos conocida de Mario Molina es su incansable trabajo por la innovación en la enseñanza de la ciencia, en su papel de Consejero en INNOVEC, contribuyendo a que los niños "aprendan a aprender" e impulsando las vocaciones científicas. considera que la clave para que México ingrese al camino del conocimiento y de la innovación es la educación, "una educación de calidad, que inspire a los mexicanos a acercarse a la ciencia desde la más temprana edad, que despierte en los niños y jóvenes el interés por investigar".

BIBLIOGRAFÍA

http://centromariomolina.org/mario-molina/biografia/

http://www.nobel.unam.mx/molina/autobio.html

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

Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.