lunes, 14 de abril de 2014

Nanofibras en Naukas

Hay veces que uno promete cosas de cara a futuro cuando está redactando una entrada y luego se le olvidan. Tampoco es tan raro en una actividad como la presente, en la que uno saca tiempo de donde no hay, se termina el post como mejor se puede y a otra cosa mariposa. En una entrada fechada en abril de 2009, os ponía en antecedentes de los trabajos de una de mis últimas doctorandas sobre fibras de polímeros biodegradables, obtenidas por un procedimiento poco convencional conocido como electrohilado. Y prometía que sobre el asunto volveríamos cuando las cosas estuvieran finalizadas. La Tesis se finiquitó y presentó (con su Sobresaliente cum laude pertinente, como casi siempre), se publicaron  artículos sobre el tema en revistas de prestigio (otro topicazo), pero yo no me volví a acordar del asunto hasta hace poco tiempo, cuando leí una noticia que me dio pie para escribir algo. Con esa noticia como base y la necesidad imperiosa de mandar algo a la página de los amigos de Naukas.com, escribí una entrada que el pasado sábado se publicó en dicha plataforma electrónica de divulgación. Aquí os dejo el enlace para el que quiera leerla. Y el que no, que eche al menos un ojo a la foto que ilustra este texto clicando sobre ella, que bien maja es...

Intuyo que algunos de mis habituales menos de Ciencias me dirán que me he puesto un poco demasiado técnico, pero hay que estar a tono con el sitio donde el texto se acomoda. La siguiente entrada, que ya está dando vueltas en mi cabeza, será más light.

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lunes, 31 de marzo de 2014

Cócteles de dioxina para un Presidente

Ahora que Ucrania está "de moda", he caído en la cuenta de que no he contado en el Blog la curiosa historia del envenenamiento por dioxinas de uno de sus recientes Presidentes, Viktor Yushchenko. Episodio que ilustra lo complicado que es, a veces, extrapolar a los humanos los comportamientos tóxicos observados en experimentos con animales y/o las conclusiones extraídas de los estudios epidemiológicos de amplias capas de la población. Y es que cada organismo es de su padre y de su madre y, a veces, el que se tiene que morir no se muere mientras otros se mueren sin querer (figura retórica que no debe aplicarse al ciudadano objeto de este post).

Aunque el término dioxina se maneja con mucha soltura y alegría en los medios y en internet, lo cierto es que dioxinas hay bastantes. Se trata de una familia de compuestos, cuyas propiedades (incluida la toxicidad) cambian mucho dependiendo de su estructura. Pero no os voy a meter en vericuetos de terminología química. Dejémoslo en que la dioxina por excelencia es una que, simplificadamente, los químicos denominamos con el acrónimo TCDD aunque, si nos ponemos estirados, podemos llamarla 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina. Es la dioxina tenida por más peligrosa entre sus congéneres y tristemente conocida por los problemas que causó, al generarse como subproducto, en la fabricación del no menos tristemente célebre Agente Naranja, empleado por los americanos para deforestar amplias zonas de Vietnam durante la guerra del mismo nombre.

En un ranking global de productos químicos peligrosos la TCDD ocupa el cuarto lugar, que se convierte en primero si consideramos sustancias de origen sintético. Solo le ganan en virulencia, y por goleada, tres toxinas "naturales": la botulínica, la del tétanos y la de la difteria. Para elaborar ese ranking, se usa un parámetro clásico en toxicología (y un poco bruto, la verdad). Se trata de la denominada Dosis Letal para el 50% de la población o LD50, lo que quiere decir que es la dosis mínima que administrada a una cierta población de ratones de laboratorio, se carga al 50% de esa población en breve plazo. Pues bien, en el caso de la TCDD esa dosis se ha estimado en unos 0.03 mg/kg de peso del individuo envenenado.

Unas cuantas veces más que esa dosis parece que le metieron al candidato Yushchenko durante la campaña electoral que le llevó a la Presidencia de Ucrania en el año 2004. Cuentan las crónicas que el envenenamiento se produjo durante entrevistas con altos funcionarios del Servicio Secreto que estaban más o menos controlados por los rusos. No sabemos exactamente la cantidad que le suministraron, pero estimaciones posteriores de los médicos que le trataron evaluaron que, al iniciar el tratamiento, la concentración de TCDD en el cuerpo de Yushchenko era unas 50.000 veces más alta que la concentración habitual en el body de un ciudadano medio. Ello hace pensar (haciendo los debidos cálculos) que se le pudieron administrar dosis en torno a 20 veces la Dosis Letal antes mencionada. Pero un candidato a Presidente ucraniano debe ser hueso duro de roer, porque este no se murió. Durante la campaña electoral empezaron, eso si, a hacerse evidentes los síntomas de la intoxicación en un lugar difícil de ocultar, el rostro, como se puede ver en la foto de arriba que compara el Yushchenko antes y despues de los cócteles de TCDD.

Y un aspecto curioso del proceso de desintoxicación, llevado a cabo por médicos austríacos, es que se utilizó como agente desintoxicador el Olestra, un sustituto de las grasas habituales o triglicéridos, en el que en lugar de la glicerina habitual en esos triglicéridos a los que da su nombre, esta se sustituye por sacarosa (el azúcar convencional). Como consecuencia de ese cambio estructural, se considera que Olestra no aporta calorías ni colesterol. Se trata de una sustancia envuelta en una típica polémica quimiofóbica (en la que hoy no entraré) desde su introducción en el mercado en 1996, cuando la FDA americana aprobó su empleo en la preparación de diversos productos alimenticios como patatas chip y otros snacks. Hoy está prohibida en Europa pero en USA se sigue empleando, aunque está en franca retirada, lo que ha supuesto un sonoro fracaso para su productor Procter and Gamble. El caso es que, ya a finales del siglo pasado, se descubrió que las dioxinas se unían de forma mucho más eficaz al Olestra que a las grasas convencionales, con lo que se puede utilizar un tratamiento a base de Olestra para evacuar dioxinas de un cuerpo envenenado. Años más tarde se vió que lo mismo pasaba con otras sustancias igualmente peligrosas, los PCBs.

Aunque no sabemos los efectos pasados y futuros de la intoxicación, el ya ex-Presidente sigue vivo, aunque políticamente desaparecido tras el fracaso de su partido en las elecciones de octubre de 2012.

PD. No os perdáis el excelente comentario del amigo Pedro Merino.

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domingo, 23 de marzo de 2014

Polímeros Ninja

Haritz S. es un buen tipo. Aunque, como un servidor, sea de Hernani, de famosa atmósfera borroka (ganada a pulso) en años pretéritos. Ahora, y por razones que todos adivináis, la cosa ha decaído y mi pueblo se ha reconvertido en paraíso (también sin ley) de meones sidreros de fin de semana. Haritz perdió algo de su pátina hernaniarra cuando se fue de Erasmus a Inglaterra. Luego volvió a Donosti y revolucionó la vida de dos de mis colegas del alma que osaron dirigirle la Tesis. Ha pasado dos años de postdoc en California, nada menos que en el IBM Almaden Research Center y, desde enero, lo tenemos dando guerra en el BERC (Basque Research Excellence Center) que, bajo el nombre POLYMAT, centraliza una importante parte de las investigaciones que sobre polímeros se llevan a cabo en el Campus de Gipuzkoa.

Hace unas semanas, Haritz nos impartió una conferencia dentro del ciclo que cada año organizamos en POLYMAT para que estudiantes de Doctorado, postdocs e investigadores ya formados en fase de eclosión (como Haritz) nos cuenten lo que hacen. La audiencia habitual es un numeroso y variopinto colectivo compuesto por colegas juniors y algunos carrozas en fase de extinción, como el Búho. Es a los primeros a los que van dirigidas estas charlas para que se fogueen y adquieran la mala leche que hace falta en una discusión científica y, de paso, le den al inglés.

Muchas cosas apunté en mi libreta para el Blog de lo que Haritz nos contó ese viernes, que versó sobre el trabajo que había realizado en las américas. Pero la primera anotación tuvo que ver con una referencia, introducida muy de pasada, a una de las últimas actividades llevadas a cabo por el Grupo que le acogió en California. Aunque al principio pueda parecer que tiene poco que ver con las cosas de las que diserta el Búho en este cuaderno, pronto comprobaréis, una vez más, que la mano de los polímeros es alargada.

En uno de los muchos problemas de investigación relacionados con la Nanociencia que llevan a cabo en el IBM Almaden Research Center, está el de conseguir nanoestructuras biodegradables capaces de actuar de forma enérgica contra la denominada infección MRSA (Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus), provocada por ciertos tipos de microorganismos particularmente resistentes a los antibióticos convencionales. El mecanismo de acción de los antibióticos convencionales es que penetran a través de la membrana celular para atacar un objetivo concreto en su interior pero, en esa penetración, dejan casi indemne esa membrana, lo que permite a la bacteria desarrollar resistencia a esos fármacos.

Por el contrario, otros fármacos basados en péptidos macromoleculares, interaccionan con la membrana a través de grupos iónicos adecuados y la acaban dañando en su conjunto al formar poros en ella. Muchos de los intentos llevados a cabo para desarrollar péptidos de este tipo, se encuentran con el problema de su intrínseca toxicidad y de su menguada resistencia a existir en las estructuras adecuadas cuando se colocan en el interior de un organismo humano. Como alternativa, se están proponiendo una serie de polímeros catiónicos, que imitan la estructura y el comportamiento de esos péptidos. Es en este ámbito en el que el grupo en el que ha estado trabajando Haritz ha presentado recientemente prometedores resultados. Y a este viejo químico polimérico, la cosa le ha resultado atractiva por un doble motivo.

Utilizando como materia prima botellas de plástico a base de polietilen tereftalato, PET, el plástico de las botellas de Coca-Cola y otras cosas, el Grupo comienza por descuajeringar químicamente las largas cadenas macromoleculares del mismo, descomponiéndolo en sus unidades repetitivas.Para ello, el Grupo emplea una nueva aproximación al llamado reciclado químico del PET. El Grupo del jefe californiano de Haritz, Jim Hedrick, ha conseguido nuevos catalizadores orgánicos que consiguen despolimerizar el plástico de una forma sorprendentemente eficaz y sin recurrir a catalizadores que planteen problemas ambientales.

A partir de los productos de esa despolimerización, Hedrik y su Grupo han sintetizado nuevas moléculas, resistentes en el interior del organismo y no tóxicas, que se autorganizan en estructuras más complicadas y que se cargan, de forma sorprendente, a los microorganismos resistentes a los fármacos convencionales, a los que esas nuevas moléculas derrotan según técnicas de acoso y derribo que emulan a las de los luchadores japoneses conocidos como Ninjas. No voy a entrar en detalles de este aspecto porque soy lego en la materia, pero me da que el tema, viniendo de quien viene, va a tener recorrido. El artículo en el que se recogen esos resultados se publicó el pasado verano en Nature Communications. Y aunque llamativo por el hecho de partir de botellas de Coca-Cola y similares, no es el primer intento del Grupo en esa estrategia. Dos años antes, en un artículo publicado en Nature Chemistry ya describían la ruptura selectiva de membranas celulares mediante otro polímero, en este caso un policarbonato de complicada estructura, biodegradable, biocompatible, baja toxicidad y capacidad de ser diseñados a medida para determinadas propiedades necesarias en el ámbito de su aplicación médica. Dicen en una noticia en la web de IBM que andan a la caza de Laboratorios interesados en el tema. A ver en qué queda.

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miércoles, 26 de febrero de 2014

El desembarco de los aditivos "naturales"

Este pasado lunes, la Biblioteca Bidebarrieta del Casco Viejo bilbaíno estaba a tope para escuchar la conferencia de José Miguel Mulet "Mitos, falacias y mentiras sobre la alimentación", aprovechando su visita a la capital del mundo para promocionar su libro "Comer sin miedo", cuya lectura os recomiendo vivamente, particularmente a aquellos de vosotros a los que os agobia el sentimiento de que todo lo que bebemos, comemos o respiramos nos está matando lenta y subrepticiamente, en un plan diseñado por gobiernos malignos que quieren limitar drásticamente la tasa de jubilados guapos, alegres y combativos.

En uno de los ejemplos que puso para ilustrar la denodada búsqueda de la población de todo aquello que implique alimentarse de productos libres de aditivos y conservantes, Mulet nos mostró dos etiquetas de pan Bimbo, una de un producto más o menos clásico, que lleva varios aditivos alimentarios con sus números E- correspondientes, y otra del último hito de la empresa, bien promocionado por Eduardo Punset bajo epígrafes como 100% natural. Mulet nos enseñó cómo manejan estas empresas, para su provecho, las normativas de Agencias que controlan estos aspectos (como la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria, EFSA).

Y así, el pan más o menos antiguo, llevaba en su composición ácido propanoico, un potente agente contra la formación de ese moho tan característico del pan de molde que lleva días en su envase. Ese ácido, que responde a la etiqueta E-280 como aditivo alimentario según la normativa de la CE, es un aditivo sintético cuyo mayor productor es BASF a partir de la oxidación de un aldehído, el propanal. Para sustituir ese aditivo "impresentable" en un producto 100% "natural", los estrategas de Bimbo han recurrido a un bicho, el Propionibacterium shermanii, una subespecie del Propionibacterium freudenreichii, muy usado por los fabricantes de queso Gruyère o Emmental para dar a sus productos esos agujeros tan característicos que les diferencian de otros. Pues bien, el P. shermanii es capaz de actuar sobre la fibra de pan y generar ácido propanoico, el mismo E-280 que se usaba en las viejas recetas de Bimbo para impedir el crecimiento del moho. Pero ha sido obtenido "in situ", por algo tan natural como una bacteria. Y ello permite al fabricante poner en la etiqueta "contiene microrganismos naturales (L. brevis, P. shermanii)" y el 100% natural tan buscado.

Esta no es la única treta que pueden usar los fabricantes para estampar sin complejos esas etiquetas. Aunque solo establecida para aromas e ingredientes aromatizantes (reglamento 1334/2008), la normativa europea establece que para que un aditivo de ese tipo pueda conceptuarse como natural en el etiquetado debe cumplir una triple condición: debe ser una sustancia química que exista en la naturaleza, como la vitamina C, la vainilla o la cafeína. La materia prima de la que se obtenga esa sustancia no puede ser sintética, sino que también debe darse en la naturaleza, como las naranjas, la orquídea de vainilla o el café. Y, finalmente, para obtener el aditivo final a partir de esa materia prima, no deben emplearse métodos que impliquen el empleo de productos químicos (curiosa definición donde el agua o el alcohol no se incluyen).

La creciente demanda de productos "todo natural" o "sin aditivos ni conservantes", está haciendo que las empresas se estrujen la sesera a la búsqueda de estrategias como las descritas. En un reciente artículo de Melody M. Bomgardner en el Chemical Engineering News, fechado el 10 de febrero, se trazaba un interesante panorama de lo que se está cociendo a estos efectos. Y os voy a contar algunos  casos.

Mars, el fabricante de esos caramelitos M&M que Obama regaló a Rajoy en lugar de apoyar explícitamente los brotes verdes de nuestra economía, acaba de obtener el permiso de la FDA para teñir de azul sus golosinas con un colorante obtenido a partir de un extracto de espirulina, obtenida a su vez con el concurso de la cianobacteria Arthrospira platensis. El extracto acuoso de la espirulina contiene una molécula llamada ficocianobilina, un colorante soluble en agua que, junto con la clorofila, da a las algas sus tonos azul-verdosos. Toda una pica en Flandes, porque el color azul no es fácil de obtener a partir de productos con los que nos regala la Naturaleza.

Un colorante rojo por excelencia es el carmín. Extraído del abdomen de las hembras de la cochinilla, un parásito de cierto tipo de cactus, obtener el colorante en cuestión supone matar al bicho amén de unas serie de extracciones y precipitaciones que implican sales de aluminio y disolventes orgánicos. Así que el bicho será muy natural pero el proceso no se aviene a la normativa europea. Pues bien, ya hay gente buscando una ruta al carmín basada en un proceso de fermentación llevado a cabo por ciertos microorganismos.

Pero no solo de colorantes vive la empresa alimentaria. Por ejemplo, la demanda de vainilla en todo el mundo es muchas veces mayor que que la que se puede obtener a partir de la orquídea de la que se puede extraer, en un proceso adecuado al término "natural". Así que el 99% de las cosas que saben a vainilla, deben su sabor a la vainillina o vanilina, una sustancia sintética, cuyo mercado está controlado en una gran parte por el gigante Solvay. Pues visto lo visto, la compañía ha empezado ya a instalar plantas piloto para producir la versión "natural" de ese aditivo a partir de la fermentación mediante levaduras de una sustancia conocida como ácido ferúlico, que se extrae de un subproducto del aceite de arroz.

Y, para acabar, y en relación con la reciente entrada de la Stevia, un ejemplo representativo de los nuevos edulcorantes que se nos vienen encima. Cargill, que vende Stevia bajo la marca Truvia, ha decidido obviar el problema que detecté con mis jubilados y, al mismo tiempo, atacar el sabor amargo del glicósido (Rebaudiósido A) que se vende en este momento. De nuevo recurriendo a la fermentación con levaduras, Cargill está consiguiendo obtener cantidades importantes de otro de los glicósidos, minoritario en la planta Stevia. Aparte del origen natural indiscutible (al menos con la normativa europea), ese nuevo glicósido es más dulce que el que ahora se vende como E-960.

Como veis esto se mueve, aunque la pregunta del millón es si con tanto bicho implicado la gente no se mosqueará tanto o más que con los dichosos números E, que solo están ahí para asegurar la seguridad del aditivo. Además, es muy probable que la "nueva tecnología" resulte más cara. Y finalmente, y esto es de mi cosecha, un rojo cochinilla obtenido por fermentación y convenientemente estudiado con ratones para establecer su toxicidad, ¿no dará los mismos peligros potenciales que el carmín de toda la vida?. Pienso seguir de cerca este asunto, que me tiene entre cabreado (por cómo hemos perdido el Norte) y divertido (por cómo se va a complicar la vida a los quimiofóbicos que ven peligros en cada esquina). 



Me temo que esto va a continuar para rato.

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jueves, 20 de febrero de 2014

El Prof. Mans y las aguas radioactivas

Ahora que ando cerca de las 400 entradas y del octavo cumpleaños de este Blog, es bueno echar la vista atrás y recordar cómo se inició esta aventura. Y entre las muchas cosas que me incitaron a ella, el libro del Profesor Claudi Mans, "Tortilla quemada", tiene un lugar destacado. Publicado en noviembre de 2005, época en la que el Búho ya rumiaba lo de tener un Blog y en la que andaba muy implicado con Juanmari Arzak y sus huestes en mostrarles ciertos trucos químico-físicos aplicables a la cocina, el libro no me interesó sólo por eso sino, sobre todo, por su claro carácter divulgador de la Química que hay en nuestra vida cotidiana.

Luego me he divertido mucho con su libro "Sferificaciones y macarrones" del año 2010,  más centrado en la Química que rodea a todo lo que nos llevamos al coleto en el mundo de hoy. Y, ayer, me lo pasé bomba con este post que debéis leer, como si fuera mío, so pena de ganaros una colleja virtual y que ilustra cómo las modas condicionan lo que nos venden para comer y beber. Y como muestra que azuce vuestro interés por ese post, no teneis más que leer lo que pone en la foto (podéis pinchar en ella para verla mejor) que encabeza este comentario, debajo del título AGUA IMPERIAL. Pues sobre la radioactividad de las aguas de mesa de principios de siglo, certificada en muchos casos por el sempiterno Laboratorio del Doctor B. Oliver y Rodés, va el post de mi admirado Prof. Mans. ¡Que lo disfrutéis!.

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Datos personales

Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.