EL SATURNISMO DE LOS ARTISTAS

La intoxicación con sales de plomo se llama “saturnismo”, nombre que viene de “color de Saturno” porque muchas veces la acumulación de plomo en la sangre produce una coloración de la piel también conocida como plumbosis o “lengua negra”. Los romanos fueron los primeros afectados porque durante las fiestas Saturnales, en honor del dios Saturno, se consumía el vino que almacenaban en recipientes que contenían plomo y provocaba en la gente comportamientos desordenados y enloquecidos que se han señalado como la causa de la locura recurrente de Calígula, Nerón, etc. En las fases leves, produce cólicos, dolores de cabeza y embotamiento. Si la intoxicación continúa provoca agresividad, sordera y, finalmente, la muerte. La conducta excéntrica y violenta de muchos artistas ha sido atribuida al saturnismo.

Los pigmentos (óxidos o sales de plomo, cadmio, mercurio y otros) con los que se preparaban las pinturas permitieron el ingreso de metales y otros tóxicos al organismo por vía respiratoria, digestiva o a través de la piel, acumulándose y afectando el desempeño físico e intelectual. Los tejidos de los niños (cerebro, riñón, hígado y huesos) absorben un 50% de plomo, mientras que en los adultos es de sólo 20%, lo que perjudica su aprendizaje y crecimiento. Los principales pigmentos eran el albayalde o blanco de plomo (hidroxicarbonato de plomo) usado como color base y para pintar las veladuras de vestidos, el litargirio (monóxido de plomo) de color amarillo, el minio (tetróxido de plomo) un pigmento anaranjado que se halla en los márgenes del Miño, el Amarillo de Nápoles (antimoniato de plomo) que brinda un amarillo muy brillante y el Azul de Prusia (ferrocianuro férrico) el azul más usado. Actualmente han sido sustituidos por pigmentos sintéticos mucho menos tóxicos.

El genial pintor aragonés Francisco José de Goya y Lucientes (1746-1828), fue el artista europeo más importante y una de las máximas figuras de la pintura española. Goya pintaba en forma rápida y desordenada hasta con sus propias manos manchándose continuamente con sus blancos de plomo, amarillos de cadmio y rojos de mercurio. Además, tenía la costumbre de sujetar los pinceles entre los dientes, de ingerir sus alimentos sin lavarse previamente las manos y le gustaba pintar por la noche, iluminado por velas, durante largas horas en ambientes pequeños y mal ventilados. En 1789 Carlos IV lo nombró pintor de cámara del Rey y no sólo pintó a la familia real sino también a la aristocracia española. Quedó gravemente enfermo en 1792 con mareos, parálisis parcial, dificultades en la visión y audición, paranoia y alucinaciones, todos los síntomas del envenenamiento por plomo. En los 36 años siguientes sufrió varias recaídas de su misteriosa enfermedad. Su trabajo pasó de dulce y sentimental a extraño y grotesco, de pacíficas escenas campestres a infernales pesadillas. Se dice que su intoxicación con plomo ayudó a su carreta, pero terminó totalmente sordo. 

La angustia mental y la conducta agresiva del célebre pintor holandés Vicent van Gogh (1853 - 1890) también se ha atribuido al saturnismo, llegando a autolesionarse, a cortarse una oreja tras una discusión con Paul Gauguin y, tras su paso por un sanatorio mental, a quitarse la vida. Los principales  pigmentos con los que se intoxicó son arsénico (verde), cianuro (Azul de Prusia), mercurio (bermellón) y plomo (blanco y amarillo). Con el sulfuro de cadmio logró un color amarillo brillante muy especial con el que pintó su cuadro “Los girasoles”. Se cree que también se intoxicó con cadmio.

 Los análisis del cabello y huesos de Ludwig van Beethoven (1770 - 1827) han demostrado que el gran compositor alemán también padeció de saturnismo, probablemente originado por consumir el pescado contaminado del Danubio o por su costumbre de utilizar vajilla de plomo o por beber agua contaminada de un arroyo a la que se atribuía propiedades curativas. Desde los 20 años sufrió de problemas estomacales y su personalidad cambió gradualmente de ser un hombre simpático y agradable a una persona irritable, aislada y taciturna con ataques de depresión y desesperación, lo que concuerda con una intoxicación por plomo. Su carrera como intérprete se frustró bruscamente en 1796 a causa de la sordera que empezó afectarlo y que lo privó totalmente de la audición en 1815. Los últimos años de su vida estuvieron marcados por la soledad y una introspección cada vez mayor, pese a lo cual continuó con su labor creativa e incluso fue la época de sus creaciones más impresionantes.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/g/goya.htm

http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S0004-06142007000800009&script=sci_arttext

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

Departamento de Química. U. Nacional Agraria La Molina. PERÙ.

INTOXICACIÓN POR MERCURIO

El mercurio (Hg) existe en la naturaleza principalmente como sulfuro (cinabrio) o unido a minerales de zinc, cobre, oro y plomo. La contaminación por mercurio la origina principalmente el hombre (antropogénico) y proviene de la metalurgia del oro y plata, de la industria, de las aguas residuales de las ciudades, del uso de combustible fósiles (carbón y petróleo) que lo contengan, del manejo inadecuado de lámparas fluorescentes, termómetros y otros instrumentos como barómetros, manómetros, conmutadores, pilas y baterías, fungicidas, pesticidas, medicamentos, etc.

Últimamente, el uso de mercurio ha sido en gran parte desplazado por las graves intoxicaciones producidas y por las nuevas tecnologías que prescinden de él. No es esencial en ningún proceso biológico pero se acumula en muchos seres vivos (bio-acumulación), por lo que entre los principales riesgos de intoxicación están la ingestión de alimentos contaminados, sobre todo algunos peces (pez espada, merlín, tollo, atún y otros) y mariscos.

El ingreso del mercurio en el ser humano es por vía respiratoria, digestiva y cutánea. La vía respiratoria es la más importante dado que, tanto el mercurio elemental como el inorgánico y sus compuestos, pueden ingresar por inhalación y llegar a la sangre con una eficiencia del 80%. En la vía digestiva el mercurio metálico se absorbe en el tracto gastrointestinal en cantidad menor al 0,01%. Los compuestos inorgánicos, se absorben entre 2 y 15%, dependiendo de su solubilidad, en contraste con la absorción de los compuestos orgánicos que es de 95%. La vía cutánea es por contacto, los casos de intoxicación ocurren por aplicación tópica de compuestos que contienen metilmercurio.

El mercurio absorbido es transportado hasta la sangre y su distribución en el organismo tiende a alcanzar un estado de equilibrio dinámico determinado por la dosis, la duración de la exposición, el grado de oxidación, la concentración en la sangre, etc. Tiene gran afinidad por el encéfalo, la mayor parte va al cerebro, más que al hígado o riñón. Se estima que el contenido normal de mercurio en el organismo humano oscila entre 1 y 13 miligramos, de los cuales el 10% es metilmercurio. El mercurio precipita las proteínas sintetizadas por la célula, principalmente las neuronas e inhibe varias enzimas esenciales.

La presencia del mercurio en una actividad industrial puede producir una enfermedad llamada  mercurialismo ocupacional. La industria minera formal maneja programas específicos de gestión para controlar el riesgo de sus trabajadores, lo que no acontece en la pequeña y mediana industria aurífera del Perú, donde se extrae oro adicionando mercurio (amalgama) a la grava, ocasionando riesgo a los trabajadores, niños y poblaciones ribereñas.

En la fase de absorción, los síntomas generales son: pérdida de apetito, adelgazamiento, cansancio, cefalea, mareos, insomnio, daños renales, al sistema nervioso central y perturbaciones del comportamiento. El mercurio metálico es tóxico pero el metilmercurio es la forma más dañina, con efectos neurotóxicos en adultos y en fetos de madres expuestas. Las sales de mercurio inorgánico afectan directamente al riñón. Clínicamente, en la exposición ocupacional se encuentra la triada clásica: temblor, alteración de la personalidad y estomatitis.

En la fase de intoxicación, los síntomas son: mal aliento, náuseas, vómitos y diarrea, irritabilidad, tristeza, ansiedad, insomnio, sueño agitado, temor, debilidad muscular, pérdida de la memoria, excesiva timidez, depresión producida por daño en los centros corticales del sistema nervioso central, que puede llevar a encefalitis, condicionante del síndrome psicoorgánico crónico y definitivo, que termina en la demencia del trabajador.

En los últimos años se ha demostrado también alteración en la visión cromática. La exposición aguda se evalúa midiendo el mercurio en la sangre, mientras que la exposición crónica y ocupacional se determina mejor dosándolo en orina homogenizada de 24 horas.

BIBLIOGRAFÍA

WHO. El Mercurio en el Sector de la Salud. Ginebra: OMS Departamento de Salud Pública y Medio Ambiente Agua, Saneamiento y Salud; 2004.

Dra. BETTY PAREDES DE GÓMEZ <paredes.betty@gmail.com>
Universidad Nacional San Agustín. Arequipa. PERÚ.

LA CHICHA DE MI TIERRA

La fermentación es un proceso conocido desde los inicios de la civilización y es producida por unas proteínas (enzimas) que transforman el almidón de las plantas en alcohol y otros productos. En muchos lugares existen diversas bebidas fermentadas que se producen con materias primas y condiciones tales que originan una bebida típica del lugar.

La “chicha de maíz”, parece no tener origen definido, pero algunos atribuyen su origen a la costa del Perú prehispánico. Es interesante notar que esta bebida piurana (de Piura, norte del Perú) se prepara con una sola variedad de maíz y la técnica de preparación es un conocimiento que se trasmite de generación en generación. Esta bebida también es utilizada como un importante ingrediente en la elaboración de varios platos típicos de la región.

Para preparar la chicha se prefiere el “maíz de jora”, quizás por su composición química, principalmente: carbohidratos, proteínas, lípidos y minerales. El carbohidrato más abundante del maíz es el almidón que está constituido por amilosa y amilopectina. El contenido de amilosa define el tipo de maíz. Así, si el contenido de ésta es elevado (mayor que 60%) presenta elevado potencial para producir azúcares reductores y lograr fácilmente un proceso fermentativo; en cambio, si el contenido de amilosa es bajo (menor al 6%) será un maíz ceroso o waxy que no es apropiado para la fermentación. 

Entre las proteínas sobresale su alto contenido de prolinas (zeinas) y de glutelinas (zeanina) y su baja concentración de lisina (aminoácido presente en muy baja concentración en el maíz) lo que no sólo limita su valor nutritivo sino limita la síntesis de otras proteínas (como las enzimas amilolíticas) que son fundamentales en los procesos fermentativos. Los aceites de los cereales se encuentran en el germen y tiene un alto tenor de ácido linoleico (> 50 % del total de ácidos grasos), que es esencial en la nutrición humana.

La elaboración de la chicha de maíz empieza con el “remojo” de los granos para promover la solubilización de las enzimas y síntesis principalmente de enzimas amilolíticas. Con el aumento de la humedad y la temperatura (unos 35ºC en ambiente cerrado), rápidamente aumenta la tasa respiratoria del grano (pre-germinación) y es necesario inhibir las reacciones enzimáticas y disminuir el tenor de humedad a través del soleado.

La siguiente operación es la molienda, que reduce el tamaño de las partículas y aumenta la superficie específica, variable muy importante que no se toma en cuenta en el proceso artesanal. El producto de la molienda es la “harina de maíz de jora”. La fermentación es la forma más simple del metabolismo de carbohidratos y tiene por objeto generar energía a partir de compuestos orgánicos, siendo el producto final una mezcla de compuestos (alcoholes, ácidos, aldehídos, cetonas, etc.) en diferentes estados de oxidación. La fermentación es precedida por la cocción de la masa resultante de mezclar el agua y la harina, sin considerar la proporción de éstos -importante variable del proceso- a la temperatura de ebullición, por unas 12 a 15 horas (establecido por conocimiento generacional). En esta operación, se inactivan las enzimas (amilolíticas, proteolíticas y lipolíticas), los aminoácidos y azúcares reaccionan (reacción de Maillard) produciendo compuestos de Amadori, los ácidos grasos forman hidroperóxidos y probablemente se solubilizan algunos metales del recipiente.

Luego viene el “muqueado” consistente en el mascado de la masa cocida (afrecho) a una temperatura “tibia” (corporal) por un minuto, tiempo suficiente para impregnarlo de ptialina (enzima amilolítica de la saliva) y se coloca en las tinajas de barro (recipientes de cuello estrecho, generalmente de fondo cónico). El proceso continúa con un “reposo obligatorio” por 6 a 12 horas, periodo en el cual ocurre la primera fermentación. El final de esta etapa se determina por la prueba sensorial del “ácido” característico (detección del gusto y sabor), realizada por “expertos” (entrenados por generaciones). Hoy en día, el análisis sensorial y el análisis instrumental permiten analizar la calidad y cantidad de los componentes característicos del sabor y establecer los límites de cada uno.

Después del reposo, sigue el “recocido” por unas 10 a 12 horas. En este nuevo tratamiento térmico se inactivan las enzimas y detienen las reacciones químicas de la primera fermentación. Luego se separan las partículas sólidas del sobrenadante por filtración (“taqueado”) separando los sustratos insolubles. El sobrenadante (chicha verde) es vertido a los cántaros (recipientes de cuello más estrecho que las tinajas), operación que se repite varias veces para el “desfogue” o aereación de la chicha, porque el oxígeno es necesario para la liberación de CO₂. Esta etapa final del proceso determina la calidad de la bebida y establece la marca del fabricante (la chichera).

Quiero dejar constancia de mi reconocimiento y gratitud a la señora Lupe Camino, autora del libro citado en la bibliografía.

BIBLIOGRAFÍA

CAMINO, Lupe. Chicha de maíz: Bebida y vida del pueblo de Catacaos. CIPCA – Piura, PERÜ. 1987.

DR. WÁLTER AUGUSTO RUIZ <dqmwar@furg.br>

Departamento de Química. Universidad Federal do Rio Grande. BRASIL.

QUINUA: EL GRANO DE ORO DE LOS INCAS

En diciembre del 2011, la Asamblea General de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) declaró el año 2013 como el “Año Internacional de la Quinua” (AIQ) en reconocimiento a los pueblos andinos que han mantenido, controlado, protegido y preservado la quinua como alimento para generaciones presentes y futuras gracias a sus conocimientos tradicionales y prácticas de vida en armonía con la madre tierra y la naturaleza. La Asamblea tomó en cuenta también las excepcionales cualidades nutricionales de la quinua, su adaptabilidad a diferentes pisos agroecológicos y su contribución potencial en la lucha contra el hambre y la desnutrición.

La quinua (Chenopodium quinoa, familia Amarantaceae) fue domesticada y cultivada desde hace más de 5800 años en los Andes de Perú, Bolivia, Ecuador y Chile. Se dice que es un seudo-cereal porque no pertenece a la familia de las Gramíneas como la mayoría de cereales “tradicionales”. Desde épocas precolombinas, sus granos son un valioso alimento de los nativos de la región, siendo conocidos como el “Cereal madre” o “El grano de oro de los Incas”. Cada año, en una ceremonia especial, el Inca plantaba las primeras semillas de la temporada y los sacerdotes llevaban vasijas de oro llenas de granos de quinua que las ofrecían al Inti, el Dios Sol.

Los mayores productores de quinua son Bolivia, Perú y los Estados Unidos, pero su cultivo se está expandiendo a otros continentes y actualmente es cultivado en varios países de Europa y Asia. Es reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como “Alimento del Futuro”.

Existen unas tres mil variedades o ecotipos que se cultivan desde el nivel del mar hasta los 4000 msnm. La planta puede alcanzar hasta 2 metros de altura, sus hojas son de diversas formas y colores (verde, rojo o morado) y los granos o semillas miden hasta 2,5 mm. Su gran valor nutricional se debe a que contiene más proteínas y de mejor calidad que otros vegetales, su aceite es de buena calidad, contiene fibras, minerales, vitaminas y al no contener gluten es bien soportado por los celíacos. Es considerado el mejor alimento vegetal.

Muchas de las especies superiores no pueden sintetizar todos los aminoácidos que necesita. Así, de los 20 aminoácidos que forman las proteínas del humano, 12 pueden ser sintetizados por éste (adulto), pero los otros 8 los debe obtener de sus alimentos porque no los puede sintetizar y son llamados “aminoácidos esenciales”. Las proteínas de origen animal generalmente contienen todos los aminoácidos esenciales para el hombre y en proporciones adecuadas. Las proteínas vegetales suelen carecer de algunos aminoácidos esenciales o su cantidad es insuficiente y son los “aminoácidos limitantes”. Así, la lisina y el triptófano son los aminoácidos limitantes del maíz, la lisina lo es del trigo, la metionina y el triptófano lo son de las leguminosas, etc.

Las proteínas de la quinua son completas o adecuadas, tienen todos los aminoácidos esenciales en una cantidad balanceada, similar a la proteína de la leche (caseína). Además, contiene 345,9 mg/100g de histidina (más del triple que el trigo) y 1037,8 mg/100g de arginina y estos aminoácidos son esenciales para los niños, pero los adultos pueden sintetizarlos.

CONTENIDO DE AMINOÁCIDOS ESENCIALES DE LA QUINUA

Aminoácido esencial	Contenido (mg/100g)	Aminoácido Esencial	Contenido (mg/100g)
Lisina	717,5	Treonina	435,6
Leucina	781,6	Fenilalanina	474,1
Isoleucina	435,6	Triptofano	140,9
Valina	538,1	Metionina	397,2

Su contenido de aceite es relativamente alto (6%) y tiene un elevado porcentaje de de ácidos grasos omega 6 (ácido linoleico) (50,2 %) y omega 9 (ácido oleico) (26 %), es similar al aceite de germen de maíz. Tiene alto contenido de vitaminas y minerales, especialmente calcio (94 mg/100 g), magnesio (270 mg/100 g), hierro (16,8 mg/100 g), y fósforo (140 mg/100 g).

En la cubierta o pericarpio de sus granos se hallan unas saponinas derivadas de un triterpenoide (el ác. oleanólico) que le confieren al grano un sabor amargo y los protege del ataque de insectos. Para su uso como alimento y para exportación, las semillas son sometidas a prolongados lavados con agua o a una abrasión mecánica, para eliminar la saponina o remover el pericarpio (escarificación).

BIBLIOGRAFÍA

http://www.rlc.fao.org/es/publicaciones/quinua-cultivo-milenario-seguridad-alimentaria/

Food Reviews International. Vol. 19, Nº 1-2, pág. 179-189. 2003

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

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

CÉLULAS MADRE: LA PROMESA TERAPÉUTICA

Como resultado de la fecundación del óvulo por el espermatozoide se forma el huevo o cigote, una célula que se divide sucesivamente en dos, cuatro, ocho, dieciséis, etc. células similares que constituirán el embrión, células indiferenciadas que por este motivo se denominan células madre embrionarias (o células troncales, en inglés stem cells). Estas células comienzan a diferenciarse y formar células y tejidos especializados: células cardiacas, hepáticas, renales, epiteliales, óseas, neuronas, etc. que van dando forma al embrión y constituyendo el feto.

Las células madre tienen la capacidad de dar lugar a todas las células diferenciadas o especializadas de un ser vivo y tienen diferente potencial de diferenciación: unas pueden originar toda clase de tejidos, pudiendo formar un organismo completo ("totipotenciales"), otras pueden general la mayoría de tejidos, pero no pueden formar un organismo completo ("pluripotenciales"), otras sólo pueden formar un limitado tipo de células ("multipotenciales"), y otras sólo forman un tipo particular de células ("unipotenciales o unipotentes"). Las células madre más conocidas y empleadas en medicina desde hace tiempo son las extraídas del cordón umbilical y de la médula ósea.

A partir de las células madre embrionarias se ha podido, en el laboratorio (pruebas in vitro), obtener células diferenciadas de prácticamente todos los tipos, utilizando factores específicos para cada uno de ellos, lo que permite su utilización en donde se los requiera como células de reemplazo en un campo muy amplio de la Medicina regenerativa, de allí su denominación de “la promesa terapéutica”.

Esta capacidad creativa de las células madre embrionarias originó, sin embargo, un serio problema ético como es quitar la vida a un embrión para restaurar la salud de otra persona. El gobierno de Estados Unidos suprimió totalmente la financiación a estas investigaciones

Hasta hace poco se creía que sólo era posible el cambio de células madre o inmaduras a células diferenciadas o maduras. John Gurdon (británico) y Shinya Yamanaka (japonés) desarrollaron muy importantes trabajos que les permitieron obtener células madre pluripotentes capaces de reproducir todo tipo de tejidos a partir de células adultas, en un proceso inverso al de la fertilización y desarrollo embrional, experiencias publicadas el 2006, que les valieron para obtener el Premio Nobel en Medicina o Fisiología 2012.

En la Universidad Científica del Sur, UCSUR, se están realizando trabajos sobre estos recientes descubrimientos destacando fundamentalmente los esfuerzos del equipo investigador para la identificación y cuantificación de las células madre. En trabajos experimentales in vitro realizados en el Laboratorio de Cultivo Celular se ha logrado obtener a partir de células indiferencias (células madre) tejidos diferenciados diversos, tejido adiposo, tejido óseo y neuronas confirmando de esta manera la versatilidad que las caracteriza.

El Dr. Amiel manifestó que ellos, en su Laboratorio también habían identificado ya factores de transcripción OCT4 y NF- kB que son indicadores de pluripotencia y oncogenicidad respectivamente, investigaciones que aparecieron publicadas en la Revista Científica Vol. 9, Nº 1 del periodo    enero-abril de este año 2012.

La mayor presencia de OCT4 y NF-KB se observó en animales de menor edad, con diagnóstico histológico de carcinoma, que ratifican la presencia de células pluripotentes y probablemente con participación en la tumorigénesis.

Otra tarea importante ha sido la búsqueda de sustancias estimulantes del crecimiento de las células madre porque permitirá obtener una mayor  cantidad de la misma, suficiente para lograr éxito en sus diversas  aplicaciones en medicina regenerativa, es decir utilizar nuevas células para sustituir en cantidad óptima aquellas otras que deben reemplazarse por haber sido destruidas, alteradas, mutadas o simplemente estar ausentes.

BIBLIOGRAFÍA

http://biojcosta.blogia.com/2012/110601-celulas-madre.php 

http://lusro.blogspot.com

Dr. JOSÉ AMIEL PÉREZ <josamiel@terra.com.pe>

Vicerrector de Investigación. U. Científica del Sur. PERÚ.-

SUSTANCIAS QUÍMICAS PELIGROSAS

Muchas sustancias peligrosas se comercializan puras o formando mezclas que tienen características especiales, las cuales van asociadas a sus propiedades intrínsecas (densidad, viscosidad, presión de vapor, temperatura de ebullición, volatilidad, etc.); estas características las hacen potencialmente dañinas para la salud humana y animal, y en general para los componentes bióticos de los ecosistemas naturales. También estas sustancias pueden afectar a los materiales (infraestructuras) o a obras de arte expuestas al aire libre.

Existen diversos criterios para clasificar las sustancias peligrosas, pero actualmente se está difundiendo la que plantea el Sistema Globalmente Armonizado para la Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (SGA), que según la CEPE/ONU, considera tres grandes grupos, que engloban a los tipos de sustancias químicas conocidas hasta la fecha.

En el primer grupo están las sustancias químicas con peligros físicos, constituido por sustancias explosivas (como el trinitrotolueno), gases a presión (como el propano), sustancias inflamables (como las gasolinas), sustancias corrosivas para los materiales (como el ácido clorhídrico) y sustancias oxidantes o comburentes (como el peróxido de hidrógeno).

En el segundo grupo están las sustancias químicas con peligros para salud humana, constituido por las sustancias corrosivas, que producen daño a la piel o a las mucosas (como la soda cáustica que ocasiona corrosión cutánea); sustancias tóxicas, que producen daño a la salud e incluso la muerte (como el cianuro de hidrógeno); sustancias irritantes o sensibilizantes (aquellas que afectan a unas personas más que a otras), o que no efectan necesariamente a todos los expuestos por igual (como el ácido acético); sustancias CMR (Carcinogenic, Mutagenic, Toxic to Reproduction) que incluyen a las sustancias cancerígenas, mutagénicas o que pueden afectar a la reproducción, en este grupo también se encuentran las sustancias que pueden producir daños al feto o teratógenas (como el mercurio metilado); sustancias STOT (Specific Target Organ Toxicity) son aquellas que afectan a un órgano del cuerpo humano en particular (como el ácido nítrico).

En el tercer grupo están las sustancias que dañan al medio ambiente (o a los componentes bióticos de los ecosistemas), existe especial preocupación por aquellas que pueden ser disueltas o trasportadas por el agua y afectar al ambiente acuático, así como aquellas que pueden deteriorar la Capa de Ozono (como los clorofluorocarbonos en sus diversas estructuras).

Muchas sustancias químicas peligrosas se utilizan como materias primas o insumos en procesos industriales, como combustibles (por ejemplo gas natural), en agentes para el mantenimiento de equipos y maquinarias (por ejemplo, xilenos) o formando parte de los agentes limpiadores (por ejemplo, los alquilbencensulfonatos). También se pueden encontrar como parte de los productos químicos usados en el hogar (por ejemplo, blanqueadores como la lejía o hipoclorito de sodio) o en los aparatos eléctricos y electrónicos (por ejemplo, metales pesados como el cadmio y sus compuestos). Actualmente los residuos y desechos industriales también contienen sustancias peligrosas, los cuales los tornan peligrosos (por ejemplo, el aceite lubricante usado).

El manejo seguro de las sustancias químicas y de las sustancias químicas peligrosas en particular, es uno de los objetivos fundamentales de la IOMC -Inter-Organization Programme for the Sound Management of Chemical- (Programa Inter institucional para la Gestión Responsable de los Productos Químicos), que para el 2020 plantea “Asegurar que los productos químicos sean elaborados y utilizados de manera que se minimicen los impactos negativos significativos sobre la salud humana y el medio ambiente”.

Es por ello que, todos los que somos usuarios de sustancias químicas, debemos garantizar el manejo seguro (responsable) de dichas sustancias desde la producción, almacenamiento, transporte, consumo y post consumo, para prevenir la ocurrencia de accidentes industriales, accidentes laborales, enfermedades profesionales y contaminación ambiental (y sus consecuencias).

BIBLIOGRAFÍA

Loayza Jorge, Boletín Informativo sobre productos y residuos químicos N° 63 (julio, 2010), 64 (agosto, 2010), 65 (septiembre, 2010), 66 (octubre, 2010) y 67 (noviembre, 2010). www.unmsm.edu.pe/quimica/

UNECE. Sistema Globalmente Armonizado para Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos. Traducción oficial al español de la segunda revisión publicada en el año 2007. Actualizaciones: www.unece.org

MSc. JORGE E. LOAYZA PÉREZ <jeloayzap@yahoo.es>

Dpto.de Procesos. Fac. de Química e I.Q.- U. Nac. Mayor de San Marcos

CARBONO-14: EL RELOJ BIOLÓGICO

El carbono es un elemento esencial en la química de la vida y está presente en gran cantidad en todos los organismos vivos, en el suelo y en la atmósfera de nuestro planeta. Como su número atómico es 6, todos sus átomos tienen 6 protones en su núcleo y éste determina sus propiedades. Sin embarbo, existen tres isótopos naturales del carbono porque la cantidad de neutrones puede variar. Así, unos tienen 6 (C-12 o ¹²C) , otros 7 (C-13) y unos pocos tienen 8 neutrones (C-14). Ellos difieren en su número de masa o peso atómico (suma de protones y neutrones) y con este número se los diferencia y designa.

La estabilidad de los isótopos también es diferente: mientras el núcleo del C-14 (o radiocarbono o 14C o ¹⁴C) es inestable, se desintegra, emite “radiación beta” y se transforma en un átomo de nitrógeno, los núcleos de los otros 2 isótopos son estables (no son radiactivos). Además, la cantidad en que se encuentran es muy diferente: por cada 1000 átomos de carbono de la naturaleza, unos 989 son de C-12, unos 11 son de C-13 y una ínfima cantidad es de C-14 (se calcula que hay un átomo C-14 por cada 10¹² átomos de C-12). A pesar de estas diferencias, los tres isótopos tienen idénticas propiedades y se comportan de la misma manera en las reacciones químicas y biológicas, pudiendo pasar a formar parte de los tejidos de los seres vivos.

La técnica de “fechamiento por radiocarbono”, descubierta en 1947 por el químico norteamericano Willard Frank Libby (Premio Nobel de Química, 1960) y sus colaboradores de la Universidad de Chicago, utiliza el C-14 como un reloj “atómico” o “biológico” que, desde hace tiempo, se ha convertido en una herramienta importante para establecer la antigüedad (datación) de restos biológicos, útil en el estudio de nuestro pasado y también para estudios sobre el metabolismo y sobre las reacciones químicas.

El C-14 se forma en las capas superiores de la atmósfera cuando los “rayos cósmicos” (radiación de alto contenido de energía) actúan sobre los átomos de nitrógeno atmosférico, les extrae un protón y los transforma en C-14, el que se combina con 2 oxígenos (forma ¹⁴CO₂) y se incorpora al ciclo natural del carbono. Se considera que, en los últimos 60 mil años, la cantidad de C-14 que se ha formado ha sido constante y, por el intercambio permanente de moléculas que hay entre los seres vivos y el ambiente (en la fotosíntesis el CO₂ ingresa a las plantas, pasa a los animales por sus alimentos y éstos eliminan moléculas por la respiración, orina y heces), en unos miles de años se ha alcanzado un equilibrio, en el que la proporción de los 3 isótopos del carbono es constante en todos los seres vivos y en la atmósfera.

Al morir un animal o planta se activa su reloj biológico o atómico: como ya no ingresa C-14 la cantidad de éste empieza a disminuir (por su desintegración) en forma constante e inexorable a una velocidad dada por su vida media (5730 años). La antigüedad de una muestra se determina comparando la cantidad (o la radiactividad) actual del C-14 con la que tenía al morir o comparando la actual proporción de C-14/C-12 con la que tenía cuando estaba vivo, ya que éstas disminuyen proporcionalmente con el tiempo transcurrido.

Esta técnica sólo es aplicable a muestras que han sido materia viva en el pasado (carbón vegetal, huesos, conchas de moluscos, etc.) e implica la destrucción de la muestra o parte de ella. No es aplicable a la cerámica, vidrio, metales, fósiles o rocas que también son importantes para el arqueólogo. Además, los restos de una antigüedad mayor a 50 mil años tienen un contenido de C-14  tan bajo que no se puede medir con precisión. La edad de objetos muy antiguos como las rocas se puede calcular usando radioisótopos de vida media más larga, como el uranio-238 (vida media 4,5 x 10⁹ años).

Para esta técnica se ha supuesto que el contenido de C-14 en la atmósfera ha sido constante, pero esto no siempre ha sido así: han habido períodos en que su concentración ha sido mucho mayor y otros en que fue mucho menor y ello pone en duda los resultados obtenidos. Esta técnica ha producido notorios errores de datación pero también aciertos verificables por otros medios o usando objetos de antigüedad conocida como restos de árboles que murieron en períodos conocidos o con los anillos de crecimiento de árboles que alcanzaban edades de 2 mil años o más.

El C-14 también se obtiene artificialmente y con él se preparan compuestos “marcados” que sirven como rastreador radiactivo. Así, usando ¹⁴CO₂ Mervin Calvin pudo estudiar detalladamente el proceso de fotosíntesis. Otras sustancias (como glucosa) marcadas con ¹⁴C han permitido estudiar el metabolismo de azúcares y lípidos o la síntesis de colesterol en el hombre.

BIBLIOGRAFÍA

-   Atkins-Jones. “Principios de Química” (2006). Edit. Médica Panamericana.

-   http://www.comoves.unam.mx/articulos/fechamiento.html

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

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