lunes, 31 de diciembre de 2012

Sal, nada más que sal...y marketing

En estas fechas navideñas, mi dilecta madre siempre tiene un encarguito para mí. Tengo que comprar un regalo para su cardiólogo, el hombre en el que más confía en el mundo. Así que, como sé que el galeno es un buen gourmand, llevo ya años recorriéndome vinotecas, tiendas de delikatessen y similares para poder elegir algo original (lo que, obviamente, cada año es más complicado). Pero es una actividad que no me disgusta, porque me permite descubrir manjares interesantes y quizás poco conocidos, amén de un número importante de chorradas para nuevos ricos. Y en éstas andaba yo el pasado finde, cuando me dí de bruces con una serie de cajas como las de la figura (las podeis ver más grandes clicando en ellas), conteniendo la ya famosa, al menos en Euskadi, sal de Añana.

Sobre la sal ya escribí un largo post en mayo de 2006. Y ya allí hablaba de las múltiples sales que puede uno encontrar en el mercado, desde las láminas de la Maldon a la sal Kosher de los judíos, dejando claro que la sal es básicamente cloruro de sodio, un compuesto químico bien conocido, que se encuentra en el agua del mar pero también en depósitos geológicos que nos han legado los siglos pasados. Este segundo es el caso de las salinas de Añana, situadas en la provincia de Álava, un enclave en el que, desde una serie de manantiales, fluye una salmuera con concentraciones muy altas (250 g/l) de sal disuelta, más de siete veces la concentración de sal en el agua de mar. La salmuera se genera a partir de aguas filtradas al subsuelo que disuelven depósitos de sal generados hace milenios por procesos geológico. El flujo total se estima en unos 11 litros por segundo, que se distribuye en un conjunto de sitios compartimentados, (eras o plataformas en el argot del Valle) para que el agua se vaya evaporando y se pueda obtener la sal que se vende.

El siglo XX fue testigo del esplendor y ocaso del valle salinero alavés. En los años cincuenta y sesenta había más de 5000 eras de evaporación, pero la baja rentabilidad de una explotación de sal de ese tipo hizo que, cuarenta años más tarde, la explotación estuviera prácticamente abandonada, quedando poco más de medio centenar de plataformas en funcionamiento. Hace unos pocos años, la Diputación Foral de Alava inició un plan de recuperación de todo el entorno. Un ambicioso y bien organizado plan que ha sacado partido de la larga historia del enclave y la vistosidad de las instalaciones, una vez restauradas, ofreciendo visitas guiadas, espectáculos realzados por la peculiar acústica del sitio, etc. Todo, como podeis ver, muy loable y que, por los resultados obtenidos, parece estar funcionando muy bien. Nada de extrañar en un territorio que ya ha realizado otras apuestas de revitalización de zonas deprimidas, como la que convirtió antiguas zonas patateras con poco futuro, en el entorno de los pueblos de Urturi y Lagrán, en un paraíso para golfistas (y no golfistas), bien cuidado y gestionado desde el punto de vista medioambiental. Ahí no hay urbanizaciones salvajes. Un poco se han pasado al no querer usar insecticidas, lo que hace impracticables los campos de golf en algunas épocas del año, a no ser que uno quiera ser pasto de los tábanos.

Pero es obvio que uno de los objetivos fundamentales de la revitalización de ese Valle era seguir produciendo y vendiendo sal, para lo que era también necesario el realizar campañas de marketing destinadas a convencer a la ciudadanía de las bondades de la sal de Añana. La sal de Añana se vende en los tres formatos que veis en la foto de arriba: sal mineral, flor de sal y chuzos de sal. La primera es el producto normal de una salina, con las peculiares caracteristicas de la que estamos hablando. La segunda está constituida por cristales que se forman superficialmente en la salmuera que se está evaporando y que se recogen manualmente antes de que se hundan en la era. Y la tercera es una especie de estalactitas de sal que se forman en las emergencias de la salmuera, precisamente por la alta concentración en sal de ésta. También se recogen a mano y resultan visualmente muy curiosas, dadas las formas que pueden adoptar.

Pues bien, aquí es donde, a mi entender, la tontería del marketing que todo lo invade (como hemos visto en el post anterior) empieza a hacer de las suyas. Por ejemplo, sobre la flor de sal se dice en la web de las Salinas que "Estas láminas, además de producirse en un entorno paisajístico y patrimonial privilegiado, se caracterizan por su gran pureza natural. La ausencia de procesos industriales de refinado conlleva que sea rica en minerales y oligoelementos. Además, su textura crujiente y la gran capacidad para potenciar el sabor de los alimentos hacen que sea muy apreciada en la alta cocina". Y digo yo, ¿qué tiene que ver el culo con las témporas?. Porque producirse en un entorno paisajistico y patrimonial privilegiado no creo que aporte nada concreto a la sal que se produzca. Por otro lado, ¿qué quiere decir gran pureza natural?.

Luego está el asunto del refinado industrial de la sal, muy habitual por otro lado en webs de "vida natural" y esas cosas, en las que la sal refinada se presenta como un veneno por no contener otros minerales y oligoelementos que están en la (sic) "sopa madre del lecho marino del que surgió la vida". Lo primero que habría que matizar es que esos minerales y oligoelementos que están en una sal como la de Añana no tienen por qué ser, precisamente, los imprescindibles para un organismo concreto que, además, los puede incorporar merced a muchos otros alimentos (de ahí la importancia en la variedad de los alimentos que consumimos). Y, en segundo lugar, la sal se refina porque a veces hay que quitar elementos extraños o no deseados, como ciertas otras sales que le dan un cierto amargor. Y para acabar, la sal de Añana, como todas las sales del mundo, es un aporte básicamente del cloruro sódico (más bien del sodio) que necesitamos.

Y terminando con la frase en cursiva que he copiado arriba, y como no podía ser de otra manera en el País Vasco, con la alta cocina hemos topado. Y casi desde el principio del Plan de regeneración del Valle, nuestros cocineros estrella, que todo lo "contaminan", son también parte importante del Proyecto. Y como saben mucho de marketing pues bienvenidos han sido. Lo cual no obsta para que se produzcan situaciones chocantes. Desde el superestrellado cocinero que confiesa sin ningún rubor que la sal de Añana es la "mejor del mundo" (a veces este chico parece un bilbaíno de Bilbao aunque su origen esté en lo Viejo de mi pueblo), a otra cocinera joven, menos estrellada, que como forma de promocionar nuestra sal en su programa de la ETB, cogía uno de los chuzos de sal arriba descritos, lo desmenuzaba con un rallador de queso y luego tomaba pizcas del rallado para sazonar un pescadito. Como dice mi comadrona, en lo relativo a sus cosas ginécológicas y obstétricas, "hemos perdido el Norte". Pues aquí tres cuartos de lo mismo...

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lunes, 17 de diciembre de 2012

Nicotina en el agua embotellada.

Cuando uno lleva casi siete años, y más de 350 entradas, con esta manía del Blog, hay épocas en las que la depre le acecha y piensa seriamente en cerrar el chiringuito, quedarse con la información, trabajosamente almacenada, en algún sitio y dedicarse a otros menesteres menos acuciantes. Pero, como ya he contado otras veces, hay ocasiones en las que una entrada te la ponen a huevo, todo cuadra en los esquemas mentales sobre lo que debe ser tu Blog y te sientes impelido a escribirla, olvidándote después, por una temporada, del continuo sinvivir que supone el mantenimiento de una actividad como ésta.

Y el caso es que, esta vez, casi se me escapa el chollo. Creo que debía ser allá por mi cumpleaños, en marzo, cuando un colega de la Universidad Rey Juan Carlos me mandó un pdf con un artículo, publicado por unos colegas suyos en la revista Science of the Total Environment. El artículo, que empezó a estar disponible en la web el día 2 de diciembre de 2011 (así que la cosa está todavía relativamente calentita), se titula "Nicotine ocurrence in bottled mineral water: Analysis of 10 brands of water in Spain". El título era atractivo, el artículo corto y le eché una primera ojeada. Para mi sorpresa, no se analizaba en él únicamente el contenido en nicotina de diez marcas diferentes de agua mineral, sino el de 57 sustancias más, fundamentalmente fármacos bastante conocidos como el diazepam, el ibuprofeno y otros. La conclusión fundamental del estudio es que esas aguas estaba casi limpias de polvo y paja, porque las cantidades detectadas de todas las sustancias investigadas, excepto de la nicotina, estaban por debajo del límite de detección de la técnica empleada (cromatografía líquida/espectrometría de masas) y, por tanto, los datos obtenidos eran poco representativos. Y, a la vista de ello, almacené el artículo entre otras posibles fuentes de entradas futuras y me olvidé de él.

Pero hete aquí que el pasado viernes me mandan un email desde un programa de Radio Euskadi, proponiéndome grabar un programa en torno a leyendas urbanas que circulan en internet sobre la Química y los productos químicos. Y entre las leyendas o patrañas que me proponía la directora del programa, aparecía el asunto de la nicotina en el agua de botella. Las alarmas se me dispararon. ¿Cómo podían haberse extendido ya, en menos de un año y a nivel popular, las conclusiones del artículo en cuestión, cuando a mi me habían parecido poco relevantes?. Y tras estar dándole vueltas todo el finde (bastante aburrido en su inicio y lluvioso en su final), he llegado a varias conclusiones.

Una, los búhos se fijarán mucho, pero éste que os escribe debe estar haciéndose viejo. Dos, los autores del artículo son unos linces del marketing científico. Analizan cincuenta y ocho posibles sustancias en agua embotellada, de 57 de ellas no pueden asegurar nada, pero como la 58 es la bien conocida y denostada nicotina, optan por incluir sólo a ella en el título. Podrían, por ejemplo, haber empezado por Pharmaceuticals ocurrence en lugar de Nicotine ocurrence... Y tercero, esta alarma es otro caso paradigmático de lo poco que entiende la prensa e internet sobre lo que significan las concentraciones de las sustancias químicas.

Los autores determinan que en 5 de las 10 marcas analizadas aparecen contenidos de nicotina en agua del orden de 10 nanogramos por litro (10 partes por billón). Para poner esto en contexto, hay que aclarar que, en un solo cigarrillo, un fumador ingiere del orden de 1 miligramo de nicotina. Un miligramo es igual a un millón de nanogramos con lo que, para llegar a ingerir el miligramo del cigarro a base de las aguas embotelladas del estudio, necesitamos beber 100.000 botellas de litro de las mismas.

Aunque en las conclusiones del artículo se reconoce que las cantidades que se han medido son ridículas en términos sanitarios (la dosis letal establecida es 50 miligramos/kilogramo para una rata y algo más para un mono), al finalizar las mismas, y con idéntica filosofía a la selección del título, se deja caer una coletilla relativa a la necesidad de estudios sobre la posible incidencia de estas concentraciones en bebés y embarazadas, coletilla en la que, es casi seguro, ha picado más de un incauto tribulete o angustiado quimifóbico.

Ah, y no penseis que la nicotina viene de la que exhalan los pervertidos fumadores. Parece que el artículo encuentra cierta relación entre la localización de los manantiales originales y los cultivos, cerca de ellos, tanto de hoja de tabaco como de otras solanáceas que también contienen nicotina, como las patatas, los tomates o las berenjenas.

* Este post participa en la XX Edición del Carnaval de la Química que este mes se aloja en el fantástico blog “La Ciencia de Amara”.

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domingo, 2 de diciembre de 2012

Lo que se nos puede venir encima

La foto que veis en la portada corresponde a una espléndida iniciativa que los últimos años se ha llevado a cabo en mi Facultad. Dentro de un programa de la UPV/EHU, se ofrecen nuestros laboratorios para que estudiantes de Centros de Secundaria, que carezcan de espacios adecuados para ello, puedan "jugar a químicos" con una serie de experiencias que les hemos preparado, experiencias relacionadas con temas habituales en los programas de Bachillerato. Los estudiantes vienen acompañados por sus profesores de Química y son tutelados por ellos y por profesores de la Facultad, que controlan el desarrollo de las experiencias y, por supuesto, velan por su seguridad, aunque el riesgo de las mismas es de perfil muy bajo.

A la largo de mi carrera académica he podido comprobar que cosas que pasan en Centros similares a mi Facultad, situados en países occidentales más avanzados, acaban llegando a nuestro entorno. Quizás el ejemplo más reciente e impactante (Bolonia aparte, of course) ha tenido que ver con la drástica reducción de estudiantes de Ciencias en general y de Química en particular. Era un hecho constatado desde hace años, por nuestros representantes en la red Erasmus a la que pertenecemos, que los estudiantes de Química estaban en franco retroceso, en una época en la que a nosotros nos seguían saliendo por las orejas. Hasta que, en unos pocos años, nuestra matrícula se vino abajo. Y la suave recuperación, a la que estamos ahora asistiendo, la hemos podido también anticipar en nuestro espejo europeo o americano.

Viene todo esto a cuento porque para empezar el mes de diciembre, el divertido Chemistry Blog, un Blog cooperativo de gentes de la Química universitaria americana y europea, publicaba ayer algo en lo que haríamos bien en tomar nota porque es más que probable que lo acabemos sufriendo. Mark Lorch, un bioquímico de la Universidad de Hull en Inglaterra, relataba en una entrada sus tribulaciones con el COSHH, un organismo inglés de control sobre las sustancias peligrosas.

Resulta que la Universidad de Hull tiene un programa parecido al que relataba en el primer párrafo, en el que facilitan a las Escuelas e Institutos locales el uso de sus laboratorios. Pero en ese maremagnum de documentos administrativos que debemos rellenar, ya casi hasta para ir al baño, Mark debe cumplimentar uno del COSHH en el que se pretende controlar el empleo de sustancias peligrosas para los estudiantes. Todo normal, dirán mis lectores. Pero a Mark le llevan los demonios cuando, al principio del cuestionario, aparece una imperativa llamada en la que se dice textualmente: "El uso de productos químicos, en cualquier proceso, está prohibido a las personas jóvenes".

La respuesta más visceral hubiera sido "¡anda y que os den!". Pero Mark es un inglés fino y educado, al que sólo la Quimifobia pone peleón, por lo que ha preferido llamar al organismo correspondiente y hacerles ver que, si eso es así, es difícil que los estudiantes puedan hacer práctica alguna. El funcionario de turno le hace ver que se trata de una norma para controlar que los invitados al laboratorio estén seguros. Mark le contesta que OK, pero que quiere que le expliquen entonces lo que quieren decir cuando hablan de productos químicos.

El funcionario le responde con sorna: "Hombre, Ud. es el químico!!". Mark contraataca: "¿Quiere eso decir que no les debo dejar lavarse las manos?. Los jabones contienen productos químicos y, sin ir más lejos, el agua también lo es". El funcionario empieza a perder la paciencia: "No me diga estupideces, de lo que hablamos es de sustancias químicas que pueden resultar dañinas". Mark le pone entonces el ejemplo de la sal común, cloruro de sodio, una sustancia química nociva para la salud, a lo que el funcionario ya cabreado del todo le responde con un "Se está Ud. poniendo ridículo!".

Pues ésta puede ser una conversación a la que, en un futuro no muy lejano, nos veamos abocados a mantener con algún diligente funcionario que, si se descuidan, será encima ecologuay.

Avisados quedan, colegas...

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domingo, 18 de noviembre de 2012

Un charlatán menos

Tengo un amigo, de la cosecha del 52 como un servidor, que quiere dejar de fumar. Ya le he repetido varias veces la máxima paracelsiana sobre el veneno y la dosis, proponiéndole que, si ello le proporciona algunos buenos momentos, fume pero poco. Pero mi amigo es cartesiano y parece tener la decisión bien meditada y asumida. A nadie se le escapa que lo de ayudar a dejar de fumar es un campo abonado a todo tipo de sacacuartos, con lo que anda el hombre con pies de plomo a la hora de buscarse una herramienta que le eche una mano en su difícil tarea. Por su edad y trabajo no está muy acostumbrado a esto de las búsquedas de internet y me ha pedido ayuda para recabar información sobre una terapia concreta de la que alguien le había informado. Así que, aprovechando este finde tranquilo de San Alberto, me he puesto manos a la obra y... sorpresa, sorpresa!!.

El programa para dejar de fumar que habían sugerido a mi coetáneo lleva el sugerente nombre de CigArrest, un teóricamente bien organizado programa para deshabituarse del tabaco, basado en preparados homeopáticos a base de una serie de ingredientes que, en la terminología latina al uso, son denominados como Lobelia inflata, Cinchona officinalis, Dapne Indica, Plantago major, Calcarea phosphorica y Nux vomica. Podríamos perder casi toda esta desapacible tarde hablando de cada uno de ellos, pero baste con decir que la primera es simplemente una hierba con altos contenidos de nicotina, lo que cuadraría con los principios del inventor de la homeopatía. Los preparados a la venta adoptan, generalmente, la forma de chicles masticables.

En cuanto mi amigo me mencionó lo de CigArrest, una lucecita se encendió en la potente memoria que todo buen búho lleva en sus genes. ¿Dónde diablos había yo he leído ese nombre?. Y buscando, buscando lo acabé encontrando.

Uno de los libros que más contribuyeron, en su día, a que yo iniciara este Blog es el firmado por Robert L. Park bajo el título Woodoo Science y que publicó Oxford University Press en 1999. Poco después, en 2001,  Grijalbo lo tradujo al castellano bajo el título Ciencia o Vudú. Entre las muchas patrañas que allí se desmontan hay, cómo no, un capítulo dedicado a la homeopatía. Tras la descripción de los "fundamentos" de la misma, en términos muy parecidos a los que muchas veces habeis encontrado en este Blog (número de Avogadro, memoria del agua, etc.), el autor desvela lo que, a su entender, constituye el hecho clave para explicar el por qué nadie le mete mano a este asunto, intereses comerciales aparte.

Y la cosa parece arrancar en 1938 con un senador americano, y antiguo homeópata, llamado Royal Copeland que, en ese año (y poco antes de cascarla, todo hay que decirlo), consiguió colar una cláusula en la Ley Federal de Alimentos, Fármacos y Cosméticos, según la cual se otorgaba a los preparados homeopáticos una exención especial de la supervisión por parte de la Food and Drug Administration (FDA) americana, con lo que podían comercializarse sin aportar prueba alguna de su inocuidad o eficacia. Y, de una forma u otra, esa exención sigue sustancialmente vigente.

Entre los ejemplos aberrantes que esa legislación ha ido produciendo, Park se fija precisamente en los chicles para ayudar a dejar de fumar. Como consecuencia de una decisión de la propia FDA del año 1996, se regularon los llamados nicotine-delivery devices o dispositivos suministradores de nicotina. Evidentemente, los principales "dispositivos" son los propios cigarrillos, pero también los chicles, parches y aerosoles que ayudan a vencer el mono de dejar de fumar porque, básicamente, todos contienen nicotina. Ese mismo año de 1996, la FDA aprobó una serie de productos de ese tenor, algunos bien conocidos, como los chicles Nicorette de la empresa SmithKline, tras pasar los rigurosos controles de la Agencia y aceptar que sólo podrían hacer propaganda de sus capacidades a la hora de ayudar a eliminar la costumbre de fumar.

Por el contrario, CigArrest vendía en esa época sus propios chicles, que ha seguido vendiendo, sin haber pasado ningún control de la FDA ni haber demostrado, más allá de lo que clama su propaganda, eficacia alguna. Y es más, por aquello del "cuidado cóctel" de principios activos que arriba he puesto en cursiva, CigArrest no solo ayudaba a dejar de fumar sino que reducía la irritabilidad inherente al proceso, relajaba la tensión arterial, ayudaba a reparar las células dañadas por el tabaco en un clásico proceso detox, etc. Y todo ello mascando una goma en la que no hay más que eso, un caucho, a no ser que el caucho, como el agua, también tenga memoria. Algo difícil de demostrar aún y cuando empleemos las más sofisticadas técnicas de las que disponemos actualmente. Dice Park, con mucha gracia, que demostrar la memoria del agua (o del chicle en este caso) es como trata de demostrar que el agua bendita ha sido realmente bendecida.

Pero como siempre, en estas entrada, queda espacio para una perla final. Todos mis esfuerzos para proporcionar a mi amigo información sobre CigArrest han resultado infructuosos. Las páginas clásicas cigarrest.com, cigarrest.org, etc., que siguen apareciendo en una página de Linkedin de la empresa, realmente ya no existen y el link al programa de deshabituación tabáquica, que aparece en muchos blogs dedicados dejar de fumar, no conduce a ninguna parte. No me extraña ahora que mi amigo no encontrara nada de lo que buscaba y pensara que era achacable a su incultura en la red. Aunque, despues de la búsqueda que yo he llevado a cabo, tampoco me extraña esa desaparición tras años de actividad. He encontrado un abultado número de páginas en internet que denuncian a la compañía en cuestión por realizar cargos bancarios fraudulentos a potenciales usuarios del programa, amén de que éstos no hayan notado efecto alguno en su vicio. Así que, como dice el título de la entrada, un charlatán menos. Champagne para celebrarlo!!.

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domingo, 4 de noviembre de 2012

Membranas listas

Para que nadie se lo crea a pie juntillas, aviso de mi falta de preparación técnica en estos temas, pero me da el pálpito que, con el asunto del petróleo, va a pasar como con la profecía malthusiana del siglo XVIII sobre la falta de alimentos, en la que se vaticinaba un desastre inmediato por desajuste entre la producción de alimentos y el crecimiento de la población mundial. Pues el famoso peak oil de Hubbert, una profecía realizada a mediados del siglo pasado y que parecía estar cumpliéndose en lo relativo al declive de la producción petrolífera de los EEUU, parece que va a tener que esperar un poco, sin que, probablemente, muchos de mis lectores lo puedan ver antes de que los incineren o se los coman los gusanitos. No hay más que ampliar la gráfica de la izquierda para constatar el ritmo al que empieza a volver a crecer la producción de crudo en los USA.

Y todo ello gracias al reverdecer de excavaciones petrolíferas, muchas de ellas presuntamente agotadas, tras alcanzar, con nuevas técnicas y en capas más profundas, el llamado petróleo (o gas) de pizarra (shale oil), sedimentos en los que se estima que puede estar el 70% restante del petróleo generado en el período Cámbrico y eras posteriores. Así que si ahora son los americanos, en Texas o Dakota del Norte, los que lo están haciendo aflorar, os podeis imaginar lo que puede ocurrir cuando caigan en la cuenta los del turbante, con la pasta que tienen y lo que deben acumular en esas pizarras profundas.

En lo tocante al petróleo pasado y presente, son muchos los problemas de contaminación ambiental que causan preocupación. Uno de los más importantes es la contaminación del agua, ya sea la empleada en la propia extracción o la que puede verse afectada en el proceso de distribución del crudo a las grandes refinerías. No hay más que pensar, en este último caso, en las grandes catástrofes de petroleros y en las dificultades para controlar y eliminar eso que, tras el naufragio del Prestige, simplificábamos bajo el término chapapote. Un problema menos conocido, pero mucho más importante, es el asunto de la depuración del agua empleada en los pozos de extracción para forzar la salida del crudo. Se estima que, por cada barril de crudo extraído, se generan del orden de entre cuatro y seis barriles de agua contaminada por pequeñas gotas de petróleo, agua que es preciso depurar antes de devolverla al mar o a cualquier otro acuífero. Así que, con solo mirar otra vez el gráfico que encabeza esta entrada, uno puede hacerse una idea de la magnitud anual del problema.

El procedimiento habitual para eliminar ese petróleo es por filtración a través de membranas con tamaño de poro adecuado. Pero el proceso es bastante costoso en términos energéticos porque, para hacerlo posible, hay que inyectar la mezcla agua/petróleo en el dispositivo de filtrado, utilizando presiones relativamente elevadas. Y, además, esas membranas tiene el problema de la colmatación o fouling, en el sentido de que sus poros se van llenando poco a poco de materiales viscosos que lleva el petróleo, perdiendo efectividad a lo largo del tiempo. Para más inri, esas membranas no son versátiles para separar todo tipo de mezclas agua/petróleo.

Recientemente, la revista Nature Communications publicaba online un artículo (DOI:10.1038/ncomms2027) en el que científicos de la Universidad de Michigan, la Universidad de Texas en Dallas y el Air Force Research Laboratory, describían las capacidades de un tipo muy especial de membranas poliméricas a la hora de separar agua del petróleo contaminante, sin necesidad de usar grandes presiones y con prometedores tiempos de trabajo antes de que comiencen a producirse fenómenos de colmatación.

La membrana se prepara sumergiendo un tejido no tejido de poliéster (el término en negrita es una aparente contradicción, pero con solo mirar a un scotchbrite uno se hace la idea de lo que eso quiere decir) en una mezcla de un polietilenglicol con grupos acrilato y una silicona un tanto especial, el poli(fluorodecil silsesquioxano), dejando que aquello cure y solidifique tras calentar. El primer polímero citado es hidrofílico (le gusta el agua) mientras que la silicona es hidrofóbica y oleofóbica (repele al agua y a las sustancias oleaginosas) en virtud del alto número de átomos de flúor que contiene y de su microcristalinidad.

Cuando uno vierte una mezcla de agua y petróleo en una de esas membranas, y tras un período de tiempo en el que parece no pasar nada, las regiones semicristalinas de la silicona se reconfiguran, para dar lugar a una superficie no cristalina que permite al polímero interaccionar con el agua, que moja así la superficie y fluye a través de la membrana que, por otro lado, sigue siendo impermeable al petróleo, aceite u otra sustancia orgánica. Un vídeo de cómo funciona el asunto lo podeis ver aquí, donde el agua ha sido coloreada en azul para que se vea mejor y se usa, como fase orgánica, aceite de colza en lugar de petróleo. En el vídeo es evidente que el filtrado es simplemente por gravedad, sin necesidad de aplicar presión alguna.

Aunque son necesarios muchos más estudios para ampliar el tiempo de vida de las membranas (lo que puede ser su cuello de botella), el descubrimiento es francamente prometedor y sus descubridores ya lo han patentado y andan a la búsqueda de inversores. El hecho de que las membranas puedan obtenerse por simple inmersión de un tejido no tejido (o de una malla de acero inoxidable) en la mezcla de los polímeros y posterior secado, implica que las membranas son susceptibles de ser manufacturadas en cualquier tamaño y forma, lo que abre muchas posibilidades, no sólo en aplicaciones para limpiar el agua de manchas de petróleo, sino también en tratamientos convencionales de aguas residuales, en la purificación de combustibles contaminados con agua, en la separación de emulsiones, etc.

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miércoles, 17 de octubre de 2012

Los timos del agua

Pensaban los reduccionistas que descomponiendo la materia hasta sus últimos límites y comprendiendo la esencia de las partículas elementales resultantes, podríamos entender y predecir las propiedades de las diferentes sustancias que usamos en nuestra vida diaria. Nada más lejos de la realidad. Si ya no es sencillo llegar hasta los últimos constituyentes de la materia (véase si no la sopa de partículas elementales que marean a los físicos), tampoco el hecho de conocer esos componentes fundamentales nos asegura poder predecir qué ocurre cuando muchos de ellos se unen y agrupan para constituir un material a escala de lo que pueda verse con estos ojitos que se comerá la Tierra. Esas agrupaciones dan lugar a propiedades emergentes que surgen como consecuencia de la interacción de muchas partículas elementales y que son difíciles de predecir “a priori”. Y para ilustrar el asunto con un ejemplo no hay que buscar cosas extrañas. Basta con mirar al agua.

El agua es la molécula o compuesto químico más importante sobre la faz de la Tierra. No en vano, cubre el 70% de esa faz, dándole el tono azul que muestran las fotos tomadas desde el espacio exterior. El agua es esencial para los organismos vivos que pueblan el globo terráqueo. Aproximadamente, el 75% del cuerpo de un niño es agua, mientras que en los adultos la cosa va mermando (como casi todo) hasta valores entre el 50 y el 65%. El cerebro humano es agua en un 75%, la sangre es una dispersión acuosa con 83% de agua y los pulmones llegan hasta el 90% en contenido en la misma. Incluso los huesos, la parte sólida de nuestro organismo y aparentemente más seca, tienen un 22% de agua.

El agua es un compuesto químico sencillo, constituido por dos átomos de hidrógeno (H) unidos a un oxígeno (O) central y próximo. Una molécula que, por su sencillez aparente, debería compartir propiedades de otras también sencillas, como el anhídrido carbónico, el amoníaco, el metano o el pestilente ácido sulfhídrico. Y, sin embargo, todas esas sustancias son gases a temperatura ambiente, mientras que el agua es un líquido que hay que calentar hasta 100ºC para que pase al estado gaseoso en forma de vapor de agua. Si en lugar de calentarla la enfriamos, el agua congela a 0ºC, lejos de las temperaturas a las que lo hacen las moléculas arriba mencionadas y, en ese estado sólido, manifiesta propiedades igualmente inusuales. Cuando el agua solidifica, su volumen aumenta, cosa que no hacen otras sustancias en las que, generalmente, el proceso de solidificación implica una disminución de volumen, por aquello de que las moléculas se ordenan de forma más compacta en el estado sólido. En esta propiedad característica descansa el lento pero eficaz proceso destructor de rocas y otros sólidos por parte de agua. Introducida en pequeñas cantidades en las grietas de los mismos, al congelarse, realiza un efecto cuña en los intersticios que acaba por desmoronar lentamente la estructura del sólido. Por no hablar de otras propiedades inusuales del agua, como su elevada tensión superficial.

Aunque en los libros de texto se presenta a la molécula de agua como una especie de V constituida por los dos enlaces entre los hidrógenos y el oxígeno central, la vida de una de esas moléculas es muy azarosa mientras sale de un grifo, descansa en un lago o la encerramos en un matraz de laboratorio. En ese estado, el oxígeno y sus hidrógenos no permanecen perpetuamente juntos, sino que estos últimos se andan intercambiando con los de moléculas de agua vecinas. A veces, durante un ratito, solo queda un hidrógeno unido al oxígeno de una de ellas. A veces son tres hidrógenos los que, en un instante dado, se unen al mismo oxígeno. La presencia de ácidos y bases en el agua cataliza esos procesos de intercambio pero, incluso en el agua pura, el tiempo medio que un hidrógeno pasa unido a un oxígeno es del orden del milisegundo, así que el baile es continuo.

Por otro lado, en el corto espacio de tiempo que la molécula de agua permanece con sus dos hidrógenos unidos al oxígeno, la cosa tampoco está estática. Los enlaces que los unen son como muelles que están continuamente estirándose y contrayéndose, los hidrógenos se acercan y se alejan haciendo que el ángulo de la V se abra o se cierre y otras cosas que se pueden ver en los primeros 45 segundos de este vídeo. Todo esto está bien establecido y hay métodos como la espectroscopia infrarroja que permite identificar estas formas de vibrar. Esas mismas técnicas permiten también evaluar la escala de tiempos en la que esas vibraciones ocurren y que son del orden de los femtosegundos (10 elevado a -15 segundos), muchísimo más pequeño que los milisegundos arriba mencionados.

Las moléculas de agua en estado líquido no están aisladas sino que se agrupan entre ellas en forma de aglomerados o clusters, mediante los llamados enlaces de hidrógeno, en los que un hidrógeno está unido, al mismo tiempo, a dos átomos de oxígeno de dos moléculas de agua diferentes y próximas. Los enlaces de hidrógeno son uniones más débiles que las que unen al oxígeno y al hidrógeno de una molécula concreta, por lo que pueden deshacerse más fácilmente. En el agua convencional esos enlaces de hidrógeno se están rompiendo y volviendo a formar continuamente. El tiempo de vida media de un enlace de hidrógeno es de nuevo muy corto, del orden de los 50 femtosegundos, demostrando que el agua es muy eficiente en el tema de redistribuir los enlaces de hidrógeno entre sus moléculas.

Esta rapidísima redistribución echa por tierra la famosa “memoria del agua” tan querida por los usuarios de la homeopatía. Según ellos, el agua tiene la habilidad de recordar moléculas que han estado en contacto con ella, a pesar de que, por efecto de las múltiples diluciones que dan lugar a los preparados homeopáticos, dichas moléculas hayan literalmente desaparecido del seno del agua. La única posibilidad para atribuir memoria al agua es precisamente asumir que las moléculas de la misma que rodeaban a las del hipotético medicamento homeopático, estaban unidas entre sí por una muy especial configuración de enlaces de hidrógeno, formando una “caja” adaptada a la forma de la molécula del preparado. Y hablar de memoria implica asumir que esa “caja”, ahora vacía, puede mantenerse así durante tiempos largos, para poder llevar a cabo su pretendido efecto curativo. Las medidas arriba mencionadas muestran que esa cajita mágica dura mucho menos que un suspiro.

Los enlaces de hidrógeno han justificado muchos otros timos, urdidos a costa de la complejidad del agua. Por ejemplo, una empresa denominada Bio-Hydratation Reserch Lab. patentó ya hace algún tiempo un proceso para obtener una “nueva” agua, denominada Penta, de propiedades maravillosas. El truco, según ellos es que, gracias a sofisticados procedimientos, son capaces de reducir el tamaño medio de los agregados o clusters de moléculas de agua a los que hacíamos antes referencia, obteniendo agregados mucho más pequeños que, además y a pesar de lo mostrado más arriba, son estables en el tiempo. Ya que el agua Penta es más “fina” por el tamaño de sus agregados puede, por ejemplo y según sus fabricantes, penetrar mucho más fácilmente en las células del cuerpo humano para hidratarlas. La empresa asegura haber demostrado mediante técnicas sofisticadas como la espectroscopia Raman que los agregados obtenidos con su método son un 30% más pequeños que los del agua convencional. También según ellos, su agua tiene un punto de ebullición más alto y una viscosidad también mayor, lo cual no deja de ser sorprendente si los agregados son más pequeños. Mucha de la información aducida en su página web relativa a estudios científicos realizados sobre las propiedades del agua no puede confirmarse, sencilla y llanamente porque no dan las referencias completas a las que hacen mención. Y mira que hoy en día es fácil localizar una referencia científica para leérsela y juzgarla.

Y, para terminar, volvamos al principio, a las moléculas de agua aisladas y solitarias, con sus dos hidrógenos y su oxígeno unidos en esa V de tamaño molecular. El ángulo de apertura promedio de la V de esa molécula está bien establecido tanto por métodos experimentales como por cálculos teóricos y ronda los 105.5º. Pues bien, una empresa en Madrid vende un dispositivo que, de acuerdo con la propaganda (copio literalmente), “está basado en las leyes físicas y consiste en la modificación de la posición de los átomos H-O-H de la molécula del agua, con el fin de aumentar la capacidad que ya de por sí tiene el agua, para disolver cuerpos cristalinos en el organismo”. Para hacerlo, hay que introducir en el agua normal unas ampollas cerradas de vidrio que contienen en su interior una mezcla de cloruro de sodio y cloruro de litio, “debidamente preparados y tratados con un aldehído cinámico de elevado momento dipolar, para facilitar la transmisión energética a través del vidrio de la ampolla”.

El efecto conseguido en el agua es doble: por un lado se aumenta la distancia entre el oxígeno y cada uno de los hidrógenos y, por otro, se disminuye el ángulo de enlace por debajo de 105º. Gracias a ello, tenemos la llamada Agua Dialítica, de “probada eficacia para disgregar agregados cristalinos (cálculos de riñón, de vesícula, ácido úrico, etc.) y redondearlos, al eliminar picos y aristas, facilitando su expulsión o evitando que se formen de nuevo”. Con todo lo que se ha contado en los primeros párrafos de esta entrada, más de uno se preguntará si el efecto provocado por las ampollas es o no permanente en el agua dialítica así preparada. La web lo explica de forma meridiana en el apartado Fundamentos Físicos del Sistema: "Al sacar del agua la fuente de energía (la ampolla de vidrio arriba mencionada) la posición molecular que hemos modificado, vuelve a su posición inicial (el ángulo de 105º), pero esto no sucede de forma instantánea. El Agua Dialítica ingerida se metaboliza en el organismo en 30/45 minutos, tiempo suficiente para que sus moléculas modificadas no se hayan transformado otra vez en agua normal". Tiempos desmesuradamente más grandes que los que la ciencia propugna para los movimientos de vibración y reorganización de las moléculas de agua que hemos explicado más arriba.

Recorrer la página web del agua dialítica arriba mencionada es algo fascinante. Y quizás algún lector quiera profundizar en el inventor de la misma, un jesuita español de familia de renombre en la postguerra, el Padre José Ignacio Martín-Artajo (1904-1984), una persona cuyo historial, que también aparece en la web picando en el apartado El Inventor del Sistema, puede resultar de lo más serio y fiable para la época en la que se generó este sistema, pero que hoy no resiste el más mínimo análisis científico. El agua sigue siendo estudiada en profundidad por innumerables equipos de investigación a lo largo y ancho del mundo, con las miras puestas en una gran variedad de aplicaciones y teorías. Si la teoría del Padre Martín-Artajo fuera cierta, las repercusiones en ámbitos de ciencia básica y aplicada serían tales que habría bibliografía abundante sobre el tema, algo que no ocurre.

Muchas más historias sobre el agua, de características similares, circulan por el mundo, ya sea real o virtual. Una buena forma de estar al día de cuánta gente anda timando a otra con infundadas propiedades del agua es la web de Stephen Lower, un retirado profesor de Química canadiense que ha empleado mucho tiempo en desenmascarar este tipo de patrañas, simple y llanamente porque, como él dice: “La Química es mi tema favorito y odio ver que se use mal para confundir, engañar o defraudar al público”. Rotundidad a la que me apunto.

P.D. Esta entrada fue publicada online el día 15 de octubre en Naukas.com, antes Amazings, cuya nueva web os invito a visitar si os atrae y divierte la Ciencia y la Tecnología.

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domingo, 14 de octubre de 2012

A vueltas con los parabenos

No sé si porque el asunto de los periódicos va de mal en peor y el sensacionalismo vende, o por otras razones que se me ocultan, el caso es que en varios de ellos (y bien conocidos) proliferan artículos o entrevistas que claramente pueden adjetivarse como pseudocientíficos o abiertamente quimifóbicos sin argumentos contrastables. Ejemplos recientes he encontrado en la Contraportada de La Vanguardia, en el suplemento dominical del Grupo Vocento y, recientemente, en el Suplemento Moda de El País. En este último, esta misma semana, hemos podido leer un artículo de una tal Ana Serrano que podría estudiarse en las Facultades de Periodismo como ejemplo de lo que NO ES investigación periodística en torno a un tema. Lo que sitúa a la publicación que lo acoge al nivel de tabloides "basura" en estos temas como los The Daily Mail o The Sun ingleses.

El artículo se titula ¿Qué son los parabenos y qué me pueden hacer?, aunque los parabenos son sólo uno de los productos usados en cosmética a los que nuestra tribulete dispara, no dejando títere con cabeza con otros similares: aluminio, aceites minerales, ftalatos, lauril sulfato de sodio, dietanolamina....Cada uno de ellos es revisado en cuatro o cinco escuetas líneas para concluir, indefectiblemente, que causan cáncer, alteran el ADN u otros males sin cuento. Su única fuente parecen ser informadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) a los que deja en el anonimato. Me voy a guardar el artículo en mis carpetas para futuras entradas, porque casi cada sustancia química mencionada en el artículo da para un nuevo post en mi Blog. Y, en lo que a éste se refiere, me voy a centrar en los parabenos, una familia de sustancias a las que ya dediqué una entrada hace dos años.

Decía allí que nombres como metilparaben, propilparaben o butilparaben, hacen referencia a sustancias que aparecen en las etiquetas de cremas de belleza, rollers, sticks y cremas desodorantes y, tambien, en alimentos y fármacos. Se trata de agentes que preservan esos productos contra la acción de determinados microorganismos ya que, en tanto que ricos en agua además de en otras sustancias como aceites, carbohidratos, minerales y proteínas, son un excelente caldo de cultivo para ellos. De forma y manera que, sin la presencia de estos preservantes o conservantes, nuestra batería de productos cosméticos empezaría, como mínimo, a presentar un aspecto mugriento y maloliente, para acabar siendo manifiestamente insalubre.

A principios de este siglo comenzaron a proliferar rumores que relacionaban cremas y sticks desodorantes con el cáncer de mama. Ya en 2002, un estudio del Fred Hutchinson Cancer Research Center desechó la idea, tras estudiar 813 mujeres con cáncer de mama y 793 sin él sin advertir ninguna significativa relación con el uso de desodorantes. Pero la cosa se desató cuando, en 2004, un artículo de un Grupo encabezado por Philippa Darbre, de la Universidad de Reading en Inglaterra, publicó en el Journal of Applied Toxicology un artículo en el que analizaban 20 muestras extraídas de tumores de mama, encontrando en todos ellos niveles de varios nanogramos de parabenos por gramo de muestra. El hecho de que aparecieran los parabenos tal cual, y no los productos en los que se suelen descomponer en el organismo humano (metabolitos), hizo que los autores formularan la hipótesis de que eran absorbidos directamente a través de la piel en la zona en la que se aplican los desodorantes. Además, el hecho de que los parabenos imiten el comportamiento de los estrógenos, cuyo papel está bien establecido en el crecimiento de los tumores, reforzaba las conclusiones del artículo.


A partir de ahí la polémica sigue abierta y son bastantes los artículos publicados relacionados con el tema. Incidentalmente diré que ese artículo es el único que la periodista de El Pais cita, sin haberse preocupado en indagar que, desde entonces, ha llovido mucho, incluso a favor de sus mal fundadas hipótesis. Por ejemplo, la American Cancer Society salió al paso de la polémica en septiembre de 2010, con una página que podeis ver aquí y que desmonta muchas de las ideas que circulaban en la red sobre desodorantes y antitranspirantes (y no solo en relación con los parabenos). Y, un poco antes, en 2008, investigadores de la Universidad de Niza publicaron un metaanálisis en el que revisaron un gran número de publicaciones sobre el tema, hasta quedarse con 59 artículos que consideraron fiables desde el punto de vista científíco y de los que, finalmente, pudieron concluir que no merecía la pena perder el tiempo en esa vía de investigación, propugnando que los esfuerzos sobre el cáncer de mama fueran por otros derroteros. Por otro lado, un artículo publicado en 2005 en el Critical Reviews in Toxicology (muy citado en el campo que nos ocupa) establecía que la actividad estrogénica de los parabenos detectados es órdenes de magnitud más pequeña que la de los estrógenos naturales existentes en el cuerpo humano.

Pero nuestra amiga Philippa no se ha dado por vencida en todo este tiempo. Cualquiera que tenga acceso a bases de datos, de tipo científico, puede comprobar que es la principal contribuyente a que el tema se mantenga abierto, publicando sistemáticamente diferentes artículos y revisiones sobre el tema. La chispa ha vuelto a saltar ocho años más tarde cuando, en febrero de este año, el mismo Grupo y en la misma revista, publicaron un artículo titulado "Medida de las concentraciones de parabenos en tejidos humanos situados en diferentes áreas de la mama entre la axila y el esternón". En el estudio se analizaban 160 muestras de tumores de cáncer de mama de 40 mujeres que habían sufrido una mastectomía. Todas las muestras tenían trazas de alguno de los cinco ésteres o parabenos más usados en cosmética y alimentación. A nuestra periodista de El País le hubiera venido muy bien este artículo para demostrar que estaba à la page sobre el tema, lo que demuestra que no debió buscar mucho.

El artículo sirvió para que en los tabloides resonaran otra vez los tambores. The Daily Mail decía, por ejemplo, que "los productos químicos usados en desodorantes, alimentos y cremas faciales están en TODOS los tumores de pacientes con cáncer de mama". Sin analizar, por ejemplo y como ha reconocido la Dra. Darbre, que no todas las mujeres investigadas usaban desodorantes, ni que se hubiera tenido en cuenta el tipo de desodorante usado (muchos no contienen parabenos), ni que no se constituyó (por razones obvias) un grupo de control de otras 40 mujeres que no tuvieran cáncer. Ni tampoco el hecho, como demuestra un artículo de 2011 en el Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology, que los parabenos y sus metabolitos están presentes en la orina de la mayoría de un grupo de sesenta hombres daneses, aparentemente sanos.

Así que nada ha cambiado desde 2004. O, al menos, esa es mi libre percepción personal, en un tema que, aunque parece estar muy vivo en la calle, no aparece casi en las revistas más importantes sobre el cáncer. De hecho, una gran parte de la literatura que he revisado, la más citada sobre el tema parabenos/cáncer de mama, se publica en la mencionada revista Journal of Applied Toxicology, que no destaca precisamente por su importancia. Para los entendidos diré que está en la frontera entre el segundo y el tercer cuartil de las revistas de Toxicología.

Y para terminar, un comentario que ya hice en mi entrada de 2010, dedicada a mis amigos y amigas que me han confesado haberse pasado a desodorantes que se anuncian "Sin parabenos" y "Con conservantes naturales". No os dejeis engañar por el marketing perverso de las empresas de cosmética. Hay alternativas a los parabenos,  como el empleo de hidroximetil glicinato sódico, un buen conservante de amplio espectro en cantidades similares a las de los parabenos, pero tienen trampa. Lo califican de "natural" porque se deriva de un aminoácido (la glicina), pero las empresas de cosmética compran ese conservante a compañías que lo obtienen por una vía puramente sintética. Y, además, no se han investigado suficientemente sus efectos secundarios. Lo mismo pasa con otros conservantes que "suenan" muy bien porque dice estar basados en el zumo de uva. Aquí también el marketing maquilla la verdad. Los conservantes de ese tipo no son a base del propio zumo sino de la pulpa de las uvas, un subproducto abundante y barato de las bodegas y que, trás una serie de operaciones físicas y químicas que transforman sus derivados fenólicos, se convierten en nuevos compuestos químicos dotados de grupos que los químicos llamamos amino cuaternarios. Y no voy a seguir el hilo de esos grupos que os podría llevar al huerto...

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martes, 2 de octubre de 2012

Las reacciones de Maillard cumplen cien años

Cuando, hace ya casi diez años, comenzaba mis escarceos científico-gastronómicos con los amigos del Restaurante Arzak, los cocineros que querían demostrar que estaban "à la page" tenían que hacer mención, de cuando en cuando, a las reacciones de Maillard. Desde que decidí abrir esta aventura del Blog, varias han sido las entradas en las que esas reacciones han aparecido, relacionadas con diversos aspectos de nuestra vida cotidiana y no sólo gastronómicos. Basta con escribir el término en el buscador que el propio Blog tiene aquí arriba a la izda y os saldrán varias de esas entradas (no entiendo por qué, pero no salen todas). Ayer, el último número de la revista Chemical Engineering News publicaba un artículo de Sarah Everts, desde Berlín, en el que se nos recordaba que esas famosas reacciones han cumplido cien años. Y esa, y no otra, es la razón por la que vuelvo a dar la matraca con el asunto.

Louis Camille Maillard, un químico francés, publicaba en 1912 un artículo en la revista Comptes Rendues de l'Académie des Sciences (una revista que se publica desde 1666), artículo en el que analizaban las reacciones que tienen lugar cuando, a alta temperatura, se ponen juntos aminoácidos y azúcares. Unos y otros pueden provenir de esa fuente inagotable en nuestra alimentación como son los carbohidratos (glucosa, lactosa, azúcar normal, almidón, etc..) o las proteínas (básicamente largas cadenas de aminoácidos), por lo que esas reacciones se dan con facilidad cuando determinados alimentos se procesan a alta temperatura y son, por tanto, responsables de cosas como el color que va apareciendo cuando hacemos una carne o un pescado a la plancha. O de los olores y aromas que el propio proceso genera. Pero también están en la base del proceso de elaboración del café torrefacto, o del color del pan y la bollería, de las patatas fritas, de las palomitas de maíz, los ahumados y de un largo etc.

Maillard no pudo entrar en mucho detalle en su trabajo original. Las reacciones son muy complejas, producen cientos de nuevas moléculas, algunas volátiles y otras no, algunas muy aromáticas, otras no. Así que, durante cuatro décadas, las reacciones a las que dió nombre estuvieron durmiendo el sueño de los justos, hasta que los militares americanos empezaron a considerarlas en serio a la hora de producir comida industrial segura y apetecible para sus soldados. Hay muchos que hacen coincidir esa decisión del Gobierno americano, durante la segunda Gran Guerra, como la que dió lugar al nacimiento de la disciplina científica que hoy conocemos como Ciencia de los Alimentos. Desde entonces, la actividad científica, incentivada por la industria alimentaria, en torno a los complicados procesos que ocurren siempre que cosas con azúcares y proteínas son procesados a alta temperatura es incesante. Se trata de jugar con las condiciones de ese procesado, variando ingredientes, temperaturas, niveles de pH, de humedad, etc., tratando de llegar al máximo control posible de un proceso en cierta medida caótico pero, sobre todo, muy complejo.

Pero como muchos aspectos de la Química, las reacciones de Maillard también tiene su doble cara. A pesar del habitual papel de esas reacciones en muchos de los alimentos que ingerimos, haciendo que consideremos "natural" el que un solomillo esté bien doradito cuando nos lo sirven, esas reacciones provocan la aparición en esos alimentos de nuevas moléculas químicas que no estaban en los alimentos originales y que no son, precisamente, hermanitas de la caridad. Los dos más conocidos son la acrilamida y el 5-hidroximetilfurfural (HMF), ambos potencialmente cancerígenos, según indican las Agencias más serias que velan por nuestra salud. De una y otro ya he hablado en este Blog, pero el artículo de Sarah Everts, cuenta la historia de la acrilamida de forma algo diferente a como la describía yo en su momento. Así que no me resisto a dar a conocer esa nueva versión.

Yo ya relataba en mi entrada cómo en 2002, químicos suecos habían encontrado cantidades importantes de acrilamida en mucha de la comida procesada, lo que levantó un revuelo importante en la época. Pero lo que yo no sabía era el motivo por el que esos investigadores habían empezado su trabajo. Todo comenzó de forma casual para ellos cuando se les requirió para estudiar el caso de un grupo de trabajadores que enfermó mientras usaban poliacrilamida (el polímero derivado de la acrilamida) para eliminar fugas en un túnel. Cuando comenzaron a estudiar los niveles de acrilamida en esos trabajadores y seleccionaron, como es habitual, un grupo de control constituido por ciudadanos pretendidamente libres de la sustancia, se encontraron con la sorpresa de que también éstos tenían altos niveles de acrilamida. En una etapa posterior, decidieron estudiar contenidos de acrilamida en animales de compañía y animales salvajes, encontrando que las mascotas tenían niveles mucho más altos que los que se mantenían en estado salvaje. Tirando del hilito de que los animales de compañía consumen preparados altamente procesados, acabaron concluyendo que el origen de la acrilamida en los humanos del grupo de control también debería venir de la comida procesada. De ahí a mirar de reojo a las reacciones de Maillard y proponer mecanismos plausibles para la génesis de la acrilamida a partir de glucosa y ciertos aminoácidos como la asparraguina, fue todo coser y cantar.Y ojito que, como decía arriba, alimentos procesados pueden ser una patatas fritas que nos freimos en casa.

Pero la génesis de cancerígenos no es el único proceso preocupante de las reacciones de Maillard. Aunque nuestro cuerpo sólo llega al entorno de los treinta y tantos grados, temperaturas muy alejadas de las usadas en el procesado de alimentos, la reacción que puede darse en él entre aminoácidos y azúcares puede también tener lugar, aunque más lentamente. Y de hecho, las reacciones de Maillard están en la base de la formación de cataratas en nuestro ojo. Por otro lado, en enfermos diabéticos, los altos niveles de azúcar en la corriente sanguínea, dan lugar a reacciones de Maillard que activan reacciones de inflamación que pueden dañar el hígado y el sistema cardiovascular.

Así que, como veis, los carbohidratos y las proteínas serán todo lo naturales que querais pero cuando se ponen a bailar el peligroso vals de las reacciones de nuestro Louis Camille, la cosa se puede poner muy seria. Peligros de la cocina y de la vida...

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domingo, 30 de septiembre de 2012

Impasse

No debe cundir el pánico. Ya sé que el Blog anda desatendido estas últimas semanas. Pero es que el Búho, como corresponde a su ya provecta edad, ha tenido un agosto y gran parte de setiembre salpicados de tristes, y finalmente irreparables, episodios familiares. Y para escribir una entrada se necesita tiempo y una cierta tranquilidad de espíritu, algo que durante el parón no ha habido. Pero todo va volviendo poco a poco a la situación de equilibrio y recuperaremos la normalidad.
Para empezar y ponerme las pilas a tope, he empleado todo el día de ayer, sábado 29, en juntarme con gente mayoritariamente joven, divertida, inteligente y currante. Este viernes y este sábado, en sesiones de mañana y tarde, el nuevo Paraninfo de la UPV/EHU, cerquita del Guggenheim y la Torre Iberdrola, ha sido testigo de que la gente sí quiere oir hablar de Ciencia. Y divertirse al mismo tiempo. Una sala de 500 personas en directo y otra con streaming, de casi otras doscientas, han estado hasta los topes, con gente de pie o sentada en el suelo. Y así ha sido hasta el final del encuentro, a las nueve de la noche de ayer, cuando ya Athletic y Real jugaban el derbi.
Los causantes de este "despropósito" son las gentes de Amazings/Naukas (el primer nombre ha pasado a ser el segundo esta misma semana, por cuestiones digamos "administrativas"), un colectivo de pirados por la Ciencia, cuyas variadas actividades podeis seguir en esta web. El evento no podría haberse realizado en Bilbao sin la colaboración de amigos del Búho de la talla de Iñako Pérez Iglesias (Cátedra de Cultura Científica), Igor Campillo (Euskampus) o Félix Goñi (Fundación Biofisika Bizkaia), amén de otras Empresas e Instituciones.
Tengo que reconocer que, despues del verano que me ha tocado vivir, necesitaba reirme sin complejos y así lo he hecho con casi todas las intervenciones. Pero la risa, de por si tan primaria, no ha podido enmascarar la profundidad de muchas de la ponencias (restringidas, de forma prusiana, a diez minutos, ni uno más), ni las habilidades de los oradores para hacer llegar esos contenidos, en tiempo tan menguado, a una audiencia variopinta en la que predominaba la gente joven. Para que veais la intensidad de los dos días os pongo un link a lo que fue el programa completo.
Creo que la cosa va por el buen camino y espero ansioso el Naukas 2013, sea en Bilbao o donde corresponda. Aunque, a veces, sigo dudando si esto no tiene un punto endogámico...

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viernes, 10 de agosto de 2012

Malos tiempos...

Para todos, pero también para los homeopáticos. En cuestión de meses  y semanas se les están acumulando los frentes en los que las cosas no van bien. Sin ir más lejos, el pasado mes de julio saltaba la noticia de que la ministra de Salud de Holanda había prohibido a los laboratorios de medicinas homeopáticas que consignen en la etiqueta las dolencias que el producto cura, a menos que la efectividad del "medicamento" haya sido probada científicamente. Como muy bien ha detallado el amigo Fer Frías en un excelente artículo en Amazings, eso no quiere decir que la legislación holandesa, una transposición de la normativa europea, haya cambiado sustancialmente. Lo que ha ocurrido, simplemente, es que la ministra se ha hartado ya de los manejos del lobby homeopático y ha decidido que tienen que cumplir la ley como todo el mundo.

Como Fer lo ha contado con todo lujo de detalles, propios de alguien que lleva siguiendo mucho tiempo el tema, si estais interesados en la normativa vigente y las artimañas que se han usado por parte de las tramposas empresas que venden estos productos, os recomiendo encarecidamente la lectura del post arriba mencionado. Pero por si eso era poco, durante el mes de agosto han pasado muchas cosas más en el progresivo declinar del negocio, de las que dos son las que más me han llamado la atención, porque rayan ya en la zona del chiste (si no fuera por las peligrosas implicaciones que el propio negocio homeopático tiene).

En marzo de 2011, la agencia inglesa Medicines and Healthcare products Regulatory Agency (MHRA) envió una serie de cartas a distribuidores de "medicinas" homeopáticas como Ainsworths, Helios y otros para que revisaran sus websites y eliminaran todo tipo de anuncios sobre una serie de kits homeopáticos que contenían productos que no estaban ni registrados ni autorizados. De hecho Helios tenía registrados en ese momento solo una veintena y Ainsworth 33, mientras ambos se vanaglorian de tener cientos o miles de productos contra todo tipo de males.

La carta ha provocado una serie de réplicas y contrarréplicas entre las industrias mencionadas y la MHRA en las que no voy a entrar, porque el que esté interesado puede verlas con mucho detalle aquí. Pero entre esa parafernalia de argumentos hay uno que resulta muy peculiar y que ha sido resaltado por Martin Robbins en un artículo en The Guardian. En uno de los escritos a la MHRA y tras una serie de quejas sobre la "campaña" que contra la homeopatía se está haciendo en redes sociales (para que luego digan que son pasatiempos de jovencillos imberbes), la empresa Helios se declara dispuesta "si es necesario, a revisar el método de preparación, el etiquetado de la botellas y los kits para presentarlos como no-medicinas y no-homeopáticas y venderlas como GOLOSINAS". Toma del frasco! (y nunca mejor dicho).

El otro hecho que me ha resultado estrambótico es el que ayer mismo contaba Andy Lewis (uno de los tuiteros más activos contra la homeopatía, bajo su nombre de guerra  @lecanardnoir) en su The Quackometer Blog. Resulta que la FDA americana ha decidido inspeccionar a la empresa inglesa Nelson, fabricante también de varias pócimas homeopáticas, en virtud de que dicha empresa las exporta a Estados Unidos. Así que, ni corta ni perezosa, la FDA envió a sus técnicos a la factoría en la que Nelson prepara sus productos, siguiendo el mágico ritual homeopático, y éstos se dedicaron a inspeccionar el proceso siguiendo clásicos Manuales de Calidad. Y hay párrafos de la carta de la FDA a Nelson que son para partirse de risa, si no fuera porque si eso le pasa a una industria cualquiera se le cae el pelo. Los investigadores de la FDA habían descubierto que:

1. En la zona de empaquetado de los viales había restos de vidrio, supuestamente de viales que se habían roto durante el proceso, por lo que se acusa a Nelson de ser poco cuidadoso y poder provocar que algunos de esos trozos acaben en los viales.

2. Nelson no tiene manuales escritos de calidad que aseguren que los productos finales tengan la identidad, calidad y pureza que se supone posee cualquier preparado que se vende bajo una cierta denominación.

3. Durante la preparación de una de las pócimas, el agente de la FDA observó que una de cada seis botellas no recibía la dosis prescrita de la disolución homeopática madre porque, como consecuencia de las agitaciones y movimientos de la máquina, la dosis.... se caía fuera del vial!!!.

Para un escéptico homeopático como yo, lo del vidrio es preocupante pero las otras dos objeciones son irrelevantes porque estoy convencido de que, en esos preparados, no hay más que agua o agua y etanol. Pero no me digais que no tiene guasa que en lugar de meterse en el meollo de la cuestión (no hay nada), la FDA se dedique a comprobar que en una de cada seis botellas, además de no haber nada, no hay nada de nada...

En cualquier caso, creo que vamos en el buen camino. Y necesitamos que en el mercado español vayan pasando cosas similares y no que farmaceúticos y políticos miren a otro lado mientras se venden cientos de productos homeopáticos (o miles, si creemos a Boiron), cuando el propio Ministerio, y solo muy recientemente, ha aprobado los primeros doce. Necesitamos un Edzard Ernst en alguna Facultad española. Y muchos Fer Frías....

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lunes, 30 de julio de 2012

Clonando un agua de diseño

Hace ahora casi un año me abrí una cuenta en Twitter, tras la sugerencia de un amigo de que ello podría redundar en una mejor difusión de este Blog. El resultado no ha sido espectacular, salvo en algunas entradas en las que me he puesto un poco borde con el asunto de la Quimifobia, lo cual tampoco es raro porque esto no va de fútbol o recetas de cocina. Pero la experiencia ha resultado francamente interesante por otros aspectos que, en su día, no consideré. Sigo, por ejemplo, a un interesante colectivo de buenos divulgadores de la Ciencia, me han invitado a participar en el proyecto Amazings y he hecho nuevos amigos a través de esa red social, a algunos de los cuales he conocido (desvirtualizado, dicen en Twitter) personalmente despues de mantener con ellos conversaciones virtuales de menos de 140 caracteres, como imponen las normas de los tuiteros.

Uno de esos amigos via Twitter es Jose, J. Manuel López Nicolás, que en Twitter es conocido como @ScientiaJMLN, un bioquímico que enseña e investiga en la Universidad de Murcia y que tuvo el detalle de venir a conocerme este enero a mi retiro de todas las Navidades en Los Belones (Murcia). Mantiene, además, un activísimo blog en el que, en los últimos tiempos, la tiene tramada con el asunto de los alimentos funcionales, ese sofisticado timo por el que un fabricante de los yogures de toda la vida (por poner un ejemplo que todos conoceis), nos los vende "enriquecidos" con algo que nos rejuvenece, elimina nuestro colesterol o nos arregla las tripas. Este fin de semana, Jose se ha roto el menisco pero, aún y así, nos ha dejado en el blog una entrada que es una pieza maestra de la mala leche que podemos tener los oscuros y calladitos científicos cuando nos tocan mucho nuestras partes pudendas (algo que últimamente parece haberse puesto de moda, como también vereis al final de este post).

En esa entrada, Jose y Adrián, uno de sus estudiantes, usando estrictamente la legislación europea, preparan en cuatro minutos un agua enriquecida que, de acuerdo con esa misma legislación, proporciona mas de una treintena de beneficios contrastados para nuestra salud. Basta con un poco de agua y un poco de calcio, potasio y magnesio, disponibles en forma de sales en cualquier laboratorio que se precie. Mientras me reía viendo el vídeo y leyendo la entrada, me ha venido a la mente algo que se me había quedado olvidado en la pila de fotocopias que me recuerdan temas para nuevas entradas en este Blog.

He hablado en más de una ocasión del blog khymos que Martin Lersch, un químico inorgánico enamorado de la gastronomía, mantiene desde hace años. Es un blog de temática ligada a la mal llamada Cocina Molecular, donde uno puede encontrar explicaciones científicas a muchos hechos gastronómicos y más de una atrevida propuesta.

A principios de este año, y como continuación de otra entrada anterior, Martin colgaba la propuesta de clonar las aguas minerales más conocidas del mercado. El asunto tiene algo que ver con la entrada de mi amigo Jose porque, como supongo sabeis, en esto del agua hay tambien mucho timo y uno puede encontrar en los restaurantes de postín cartas de agua con ejemplares que valen más que muchos buenos crianzas y reservas. El asunto consiste en ser lo suficientemente listos y buscarse un manantial debajo de un cráter hawaiano, en un fiordo islandés o en un apartado paraje neozelandés, poner un envase de diseño y hacer un marketing adecuado para que alguien pique y compre la botella por snobismo o para hacerse el enterado sorprendiendo a alguien.

En esa entrada, al final, Martin colocó una hoja Excel que se puede uno bajar y que nos ayudará a clonar el agua que elijamos. En esa hoja, lo primero que hay que hacer es conocer la composición del agua de nuestro grifo, que es la que usaremos como agua de partida. Yo, por ejemplo, me he conseguido los datos del agua del embalse del Añarbe que bebemos los donostiarras y que controla mi antigua alumna Itziar Larumbe. Los he colocado en una tabla ad hoc, rellenando los apartados de contenidos en iones calcio, magnesio, sodio, potasio, bicarbonatos, sulfatos, cloruros y nitratos.

Luego he elegido el agua que quiero fusilar en un menú que te proporciona la misma hoja Excel. Por ejemplo, la San Pellegrino, un agua italiana que se lo ha montado muy bien a propósito de las aguas de diseño, patrocinadora además de esa clasificación mundial de restaurantes que este año ha cabreado tanto a Martin Berasategui. Pues bien, una vez elegida el agua, la hoja Excel me proporciona automáticamente lo que tengo que añadir a diez litros de agua del Añarbe para convertirla en diez litros de una San Pellegrino. Concretamente: algo menos de un gramo de cloruro sódico, 40 miligramos de bicarbonato potásico, 360 miligramos de cloruro magnésico, 5 gramos de sulfato magnésico heptahidratado, 5 gramos de sulfato cálcico y 1,4 gramos de carbonato calcico. Le pasamos un chorro de anhídrido carbónico (CO2) proveniente de una bombona como las que se usan para servir cerveza, dejamos que las sales se disuelven bien, la enfriamos y a disfrutar....

En la entrada, Martin da una serie de instrucciones derivadas de su experiencia, la más importante de las cuales es la de conseguir sales que se vendan para uso alimentario, lo cual no es difícil pues hasta Amazon las tiene y te las vende por internet.

P.D. Esta entrada va dedicada a mi colega, amigo del alma desde tiempos inmemoriales y colaborador de este Blog en varias ocasiones, Javier Ansorena, recientemente "purgado" de su puesto de Director de Medio Ambiente de la Diputación Foral de Gipuzkoa por el nuevo Diputado del Área. Las razones exhibidas son una supuesta "disparidad de criterios técnicos", criterios que Javi nunca ha podido contrastar con nadie cualificado desde que Bildu se hizo con el poder. El CV de mi amigo, extenso y reconocido internacionalmente en el campo de los residuos urbanos, se enriquecerá, sin duda, con tamaña tropelía. Hace ya años, Javi fue el inductor de mi primera entrada sobre aguas de diseño.

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viernes, 27 de julio de 2012

Poliuretanos

El 13 de noviembre de este año 2012 se cumplirán 75 años de la fecha en la que a un químico alemán, Otto Bayer, se le otorgara lo que constituye la patente fundamental de una versátil familia de materiales que están presentes en muchas aplicaciones de nuestra vida diaria, los poliuretanos. Quizás la más conocida sean las espumas de poliuretano, que se usan como aislantes acústicos y térmicos en casas y frigoríficos, para fabricar colchones y para otras muchas cosas. Pero también hay adhesivos de poliuretano, termoplásticos (o plásticos) de poliuretano y toda una gama de otros materiales con los que no os voy a aburrir. Lo que me interesa aquí es contar otra historia, relacionada con la Química, en la que la cabezonería de unos investigadores acabó poniendo las bases de un producto que ha sido fundamental en el éxito de una empresa tan importante como Bayer (cuyo nombre no se deriva del mencionado Otto Bayer, sino de otro Bayer que la creó y no tenía nada que ver con él).

Con sólo 31 añitos y en 1934, Otto Bayer llegó a ser el Director del Laboratorio Científico Central de la empresa en Leverkusen, un cargo que ponía bajo su mandato a muchos investigadores, en general mayores que él. Al principio no le quedó más remedio que lidiar con lo que se estaba entonces haciendo sobre colorantes sintéticos, cuyo mercado acaparaba la química alemana. Pero Bayer pronto comprendió que para prosperar había que diversificar y además de abrir líneas sobre plaguicidas, quedó prendado de la eclosión de nuevos materiales macromoleculares (lo que hoy llamamos polímeros o plásticos) y, particularmente, del trabajo que en la americana DuPont estaba realizando Wallace Carothers, el padre de las fibras de poliéster y de poliamida (podeis ver una entrada completita sobre el malogrado Carothers aquí).

Como contaba en esa entrada, la idea de Carothers parece sencilla ahora, pero en la época no era obvia. Tomemos el ejemplo de un éster, el acetato de etilo, el mismo que da ese olor a Pegamento Imedio antiguo a los vinos que se han echado a perder. El proceso es consecuencia de que el alcohol etílico o etanol, contenido en cualquier botella de vino que se precie, puede oxidarse en contacto con el aire a ácido acético, cuyas disoluciones en agua llamamos vinagre. De hecho, un vinagre se diferencia de un vino en que, básicamente, casi todo el alcohol se ha convertido en ácido acético. Si esa transformación ocurre en ciertas condiciones, el ácido acético que va apareciendo poco a poco reacciona con el propio etanol y forma acetato de etilo y agua, en una reacción que hasta los de Letras suelen conocer si han sido estudiantes aplicados: ácido más alcohol éster más agua. Y la reacción se acaba ahí, dando en nuestro caso el acetato de etilo, una molécula pequeñaja.

Carothers pensó, con buen criterio, que si en lugar de emplear una molécula con un grupo ácido (como el acético del vinagre) y otra con un grupo alcohol (como el etanol del vino) empleamos un diacido, con dos grupos ácidos, uno en cada extremo, y un diol, con dos grupos alcohol, uno en cada extremo, la reacción entre esos grupos de forma consecutiva tendría que dar lugar a una cadena con cientos o miles de grupos ésteres en su interior, por lo que lo llamamos poliéster. Y, dicho y hecho, lo consiguió, casi al mismo tiempo que a Bayer le hacían jefe del cotarro alemán. Extendiendo despues la jugada a reacciones entre diácidos y diaminas para dar poliamidas o nylons.

El amigo Otto había andado jugando durante su Tesis con una reacción parecida, la del fenil isocianato con aminas para dar ureas que, en este caso, no proporciona agua. Y razonando igual que Carothers pensó que si tuviera un diisocianato podría conseguir reacciones parecidas a las del americano. Pero, en aquella época, mentar un isocianato en Alemania era mentar la bicha porque, para producir isocianatos, la vía existente implicaba utilizar fosgeno, un gas de triste memoria, usado por primera vez por los alemanes, contra las tropas inglesas, en la primera Guerra Mundial en Bélgica, en diciembre de 1915. Así que cuando Bayer propuso la idea a sus inmediatos superiores hubo alguno que le dijo que "no parecía la persona más correcta para dirigir el Laboratorio Central". Algún otro, más experimentado en el uso del fosgeno, le invitó a abandonar la idea sobre la base de que "si hubiera intentado alguna vez obtener un isocianato a partir de fosgeno, no se le ocurriría obtener encima un diisocianato", prometiéndole desdichas sin cuento, desde ridículos rendimientos a explosiones sin control.

Pero nuestro hombre no se rajó y con ayuda de otros, tan piraos como él, consiguió una vía de síntesis a partir de tolueno que, convenientemente nitrado, daba una mezcla de 2,4- y 2,6-dinitrotolueno, que se reducían despues a los correspondientes diamino toluenos para, finalmente, y reaccionando con el odiado fosgeno daban los toluen diisocianatos (TDI) buscados.

Sin embargo, las tribulaciones no habían hecho más que empezar. Con esos TDIs y unos dioles, los químicos de Bayer obtuvieron un material del que sus colegas alemanes del momento se despepitaban. Lo que Bayer presentaba era una masa pringosa, pegajosa y consistente que dificilmente se hilaba como sus primos americanos de éxito (las poliamidas y los poliésteres, particularmente las primeras). Algunos ensayos se complicaban porque, en ciertas condiciones, el material se llenaba de burbujas, lo que provocó algún comentario irónico como el que "el material era muy adecuado para obtener imitaciones de queso suizo".

Pero haciendo del problema de las burbujas una idea a perseguir, Bayer y sus muchachos descubrieron que podían controlar a voluntad la formación de esas burbujas, usando algo tan simple como el agua, con lo que llegaron a obtener, finalmente, el material precursor de lo que hoy llamamos espumas de poliuretano.

El colmo de la mala suerte fue que cuando esas espumas estaban ya casi para ser fabricadas a gran escala, llegó la segunda Guerra Mundial. Y la cosa no estaba para espumas ni durante ni, sobre todo, despues de la Gran Guerra. Los aliados confiscaron la empresa, la partieron en pedazos y, solo a principios de los 50, la nueva Bayer resurgió de sus cenizas y las espumas de nuestro amigo pudieron empezar a fabricarse con éxito en 1952.


Setenta y cinco años despues de la patente original, una de nuestras estudiantes de Doctorado anda batiéndose el cobre con nuevas formulaciones de poliuretanos que tengan mejores propiedades frente al fuego. También es bastante cabezona y, por tanto, digna "nieta" o "biznieta" del gran Otto.

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jueves, 28 de junio de 2012

Un cromatógrafo por nariz

James Lovelock, autor de la hipótesis Gaia, y la bióloga Rachel Carson, autora del libro "La primavera silenciosa" (publicado en 1962), son considerados por muchos como los padres del ecologismo imperante. La historia de esa paternidad arranca con el debate en Estados Unidos, a principios de los sesenta, sobre los efectos del DDT, el insecticida cuya producción se triplicó entre los años 1953 y 1959. La Carson murió joven, víctima de cáncer, sin poder paladear la influencia de sus tesis. Lovelock, por su parte, se ha convertido en un abuelo gruñón, pronuclear y, más recientemente, con un toque negacionista sobre el cambio climático. Pero en esta entrada no nos vamos a meter en esos complicados jardines, prefiriendo resaltar la figura de Lovelock como la del inventor del llamado detector de captura electrónica (ECD), un dispositivo que revolucionó los niveles de detección de sustancias químicas, mediante una técnica que ha pasado a ser un clásico en los laboratorios de Química, la cromatografía de gases (GC en la prepotente terminología anglosajona).

En esa técnica, una muestra minúscula de una mezcla de gases o vapores se introduce en una corriente continua de un gas que actúa meramente como portador (helio, nitrógeno). El conjunto se hace pasar por una delgada columna metálica, rellena de un material capaz de interactuar con los componentes de la mezcla de forma diferenciada. Como consecuencia de ello, sustancias con estructuras químicas dispares interaccionan de forma diferente con el relleno de la columna, "entreteniéndose" más o menos tiempo en su interior y saliendo al exterior a diferentes tiempos, donde el detector ECD es capaz de dar un aviso de su salida y cuantificar las proporciones de esos componentes en la mezcla. Con lo que, contándolo de forma sencilla, podemos saber cuantos componentes hay en la mezcla y en qué cantidades relativas se encuentran dichos componentes. Eso se traduce en un diagrama que se llama cromatograma y cuya pinta podeis ver sin más que buscar chromatogram en Google.

Lovelock entró en contacto con la técnica cromatográfica en el verano de 1951, cuando unos colegas del londinense National Institute of Medical Research (NIMR) introdujeron la GC en el Instituto, como consecuencia de su creciente fama en los medios analíticos. La técnica estaba siendo fundamental para la incipiente industria petroquímica, que necesitaba una técnica rápida de separación y detección de las complejas mezclas existentes en sus líneas de producción. También había interesado a bioquímicos y analíticos, como posibilidad de separar productos similares en cantidades muy pequeñas. Y, de hecho, ese era el problema que preocupaba a Lovelock, interesado en los efectos de la criogenización de tejidos y fluidos vitales y, más concretamente, en cómo evolucionaban en esa situación los ácidos grasos de los lípidos constituyentes de las membranas celulares. Lo que implicaba medir pequeñas variaciones de concentración de esas sustancias, dado el tamaño de las muestras de tejidos de animales empleadas en el laboratorio. Aunque desde los colegas del NIMR se le hizo llegar el clásico consejo de los que nos hemos dedicado a caracterizar sustancias y materiales, "no me vengas con muestras tan pequeñas, procura tener más cantidad acumulando experimentos", alguien le sugirió que, para alcanzar sus fines, quizás fuera mejor desarrollar un detector más sensible que el empleado en cromatografía hasta entonces. Y lo consiguió.

Desde el invento de Lovelock, la sensibilidad de los detectores ECD ha evolucionado y, actualmente, ronda las 10 ppc (partes por cuatrillón) o, lo que es igual, es capaz de detectar un miligramo de una sustancia química concreta en cien mil toneladas de una muestra compleja. Lo que quiere decir que, en el plazo de unas cinco décadas, hemos alcanzado sensibilidades a pesticidas y otros productos químicos cien millones de veces mayores que las que tenía el primer detector de Lovelock, que andaba por la parte por millón (ppm).

La cromatografía de gases ha permitido resolver muchos y muy intrincados problemas. Se pueden aducir cosas muy sofisticadas, pero también nos podemos quedar en algo tan prosaico como el sabor a corcho de algunos vinos. Tradicionalmente, el efecto se ha asociado a una mala conservación del mismo en sitios expuestos a la luz, cambios bruscos de temperatura, incorrecta colocación, etc., pero esas no son sino condiciones asociadas a la aparición del verdadero problema. Como siempre que tiene que ver con sabores u olores, en el origen hay una sustancia química. En un principio, se propusieron como culpables de ese problema olfativo y gustativo compuestos como el 1-octen-3-ona,1-octen-3-ol o el 2-metil isoborneol (MIB). A medida que se fueron afinando las técnicas de detección y análisis de compuestos minoritarios en vinos (con la GC en primera línea), se incluyeron otros posibles culpables, como el 2,4,6-tricloroanisol (TCA), que hoy en día se tiene como la principal causa del gusto a corcho en vinos.

Olores y aromas son una parte importante de nuestra sofisticada vida moderna, en ambientes como la cosmética, la cocina tecno-emocional (molecular, o como se llame), los alimentos industriales, etc. ¿Por qué?. Porque nuestra nariz es un cromatógrafo perfecto, capaz de inducir al cerebro sensaciones agradables (o desagradables), gracias a su capacidad para detectar determinados compuestos volátiles en cantidades que se encuentran próximas a las que detecta un verdadero cromatógrafo. Por ejemplo, el característico y apetecible olor a determinadas setas y hongos, debido al 1-octen-3-ol arriba mencionado, puede ser detectado por nuestra nariz a concentraciones del orden de 3 ppt, trescientas veces más altas que las detectables por un sofisticado cromatógrafo de miles y miles de euros. Pero la comparativa anterior no debe inducir a error en detrimento de nuestra nariz y sus capacidades. Una parte por trillón (ppt) sigue siendo algo minúsculo e implica "encontrar" un miligramo de una sustancia en un millar de toneladas de una mezcla compleja.

Sin embargo, hay una diferencia fundamental entre una nariz y un cromatógrafo. La respuesta de éste último es puramente cuantitativa y si dos moléculas se encuentran en concentraciones muy diferentes aparecerán en el cromatograma dos picos de alturas muy diferentes y proporcionales a las cantidades. En la nariz, la cosa cambia. Por ejemplo, la rotundona, una molécula que da su aroma característico a la pimienta negra, y que también juega su papel en el aroma de vinos provenientes de la variedad de uva conocida como shiraz, es para la nariz humana, a igual concentración, varios cientos de veces más intensa que la vanillina, la molécula que proporciona el aroma característico a la vainilla y que también se encuentra en whisky escocés envejecido en madera.

Estas diferentes características a la hora de la detección de una determinada molécula, han dado lugar a una curiosa simbiosis entre hombre y máquina, la llamada cromatografía de gases/olfatometría, en la que el cromatógrafo hace la separación de los compuestos contenidos en una muestra y una nariz humana, colocada a la salida de la columna (ver la foto que ilustra el post), trata de identificar sustancias que, aunque sean minoritarias en la muestra en cuestión, pueden ser relevantes a la hora de proporcionar a la mezcla en estudio sus características organolépticas. Porque, en muchos de los aromas complejos que nos atraen en la naturaleza, o en un perfume generado por el hombre,  la clave no está siempre en la concentración.

Claro que esa inusual combinación tiene sus inconvenientes, ya que cada nariz humana es diferente de la del vecino y sus sensores olfativos también. Lo que introduce un matiz subjetivo en la detección basada en panelistas, que es como se conoce a las personas cuya nariz les da de comer a base de olfatear lo que sale de una columna cromatográfica. Por ello, los expertos en olfatometría necesitan de un entrenamiento riguroso, de cara al establecimiento de unos criterios lo más consistentes posibles a la hora de comparar los resultados proporcionados por narices distintas.

Pero la técnica está más que consolidada y ha permitido, por ejemplo, que las grandes firmas de perfumería desarrollen esencias exclusivas, basadas en moléculas que no necesitan estar en proporciones mayoritarias dentro de la compleja mezcla que es hoy un perfume de alta gama. Ese es el caso de un aroma que tiene una larga historia: el almizcle o musk, segregado por un pequeño cérvido asiático (Moschus Moschiferus) en la piel de su abdomen. El análisis de esas secreciones revela que contiene colesterol, éteres de ácidos grasos y una pequeña proporción de una cetona, la muscona, que es la que proporciona el olor característico a almizcle. Para no andar matando cervatillos al ritmo que pudieran dictar las grandes marcas, casi toda la muscona que se utiliza es de origen sintético.

P.D. Este artículo fue publicado online el día 25 de junio en Amazings, probablemente el mayor esfuerzo conjunto de divulgación de temas científicos existente en España y cuya web os recomiendo vivamente.

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martes, 12 de junio de 2012

Botellas de agua, calvados y acetaldehído

Una entrada reciente del blog gominolas de petróleo, al que estoy suscrito desde sus comienzos en abril del año pasado, se refería a los problemas derivados de reutilizar las botellas de plástico de agua embotellada. La entrada en si está bien escrita, como habitualmente, pero estoy en desacuerdo con su conclusión final que invita a no reutilizarlas. Mi desacuerdo no tiene ninguna importancia, dada mi escasa relevancia, pero lo que más me preocupa son los comentarios que la entrada ha generado en muchos de sus lectores y que evidencian el nivel de quimifobia reinante. Yo también podría haber dejado un comentario, pero he preferido escribir una nueva entrada al respecto sobre la ya vieja polémica de la contaminación del agua embotellada, como consecuencia de la migración desde el plástico de una serie de sustancias pretendidamente dañinas para el consumidor. Es una historia que ya ha salido varias veces en este blog a lo largo de sus seis años y 340 entradas de funcionamiento, pero que siempre es bueno revisar de cuando en cuando, dada la recurrente actualidad del tema.

Según esa conclusión final de la entrada (algo también propugnado por la OCU años atrás), no es bueno reutilizar botellas de agua porque en su reuso, y consiguiente envejecimiento, podemos provocar que, desde ellas, migren al agua sustancias como antimonio, formaldehído y acetaldehído provenientes del plástico (PET) que las conforma. Debe ir por delante que está bien establecido que dichas sustancias pueden encontrarse en botellas que se vayan a abrir por primera vez y no solo en las que se reutilicen. El antimonio proviene de restos del catalizador empleado en la síntesis del polímero, mientras que los otros dos aldehídos son consecuencia de procesos de degradación que sufre el mismo, al someterlo a las altas temperaturas necesarias para moldearlo en forma de botella, junto con la simultánea acción del omnipresente oxígeno del aire.

Sobre el antimonio en el agua embotellada hay una vieja entrada del Blog del Búho, relacionada además con la vida de Mozart, que podeis leer aquí. En resumen, lo que allí se mantenía, es que todos los días inhalamos una cierta cantidad de antimonio, proveniente de la contaminación ambiental, que éste no se acumula en el organismo y que para llegar a esa cantidad diaria bebiendo agua embotellada que contenga antimonio, por migración desde el plástico, deberíamos beber mas de mil quinientas botellas diarias de agua (¡toma intoxicación acuosa o potomanía!). Sobre el formaldehído hay otra entrada, de la misma época, que podeis leer aquí si os place, aunque no tiene que ver específicamente con las botellas de agua. Dado que las conclusiones que pueden extraerse sobre el formaldehído, en lo relativo al consumo de agua embotellada, son de menor relieve que las que voy a exponer a propósito del malvado acetaldehído, nos centraremos en este último.

Las prevenciones sobre el acetaldehído surgen de su relación con el cáncer de boca y vías anexas como la faringe y el esófago (tracto digestivo superior, dicen los finos matasanos). Hoy parece bien probado que ese tipo de problemas se deben, en una gran parte, a la ingestión de bebidas alcohólicas en general y a algunas en particular, como consecuencia de la concentración de acetaldehído inherente a la bebida y al que posteriormente se genera en la propia cavidad bucal. Algunas bebidas alcohólicas como el calvados contienen concentraciones de acetaldehído del orden de 100-200 ppm, mientras que en otras, como el vodka, es difícil detectarlo. El vino tinto anda por las 10-12 ppm y la cerveza por 5-6. Todo es cuestión de la materia prima (muchas frutas como la manzana del calvados o las uvas de vino ya contienen acetaldehído) y del proceso de elaboración.

Pero ahí no se acaba la cosa. Cuando uno ingiere una bebida alcohólica, con independencia de que contenga o no acetaldehído antes de la ingestión, ciertas bacterias presentes en la saliva generan esa sustancia en la cavidad bucal, a costa del etanol presente en la bebida. Las concentraciones finales de acetaldehído dependen de los hábitos del bebedor, de su higiene bucal, de si fuma o no al mismo tiempo (el humo del tabaco también contiene acetaldehído), etc. En cualquier caso, y dado que el contenido alcohólico se diluye con el agua de la saliva, las cantidades de acetaldehído no llegan a los valores que arriba se indican pero, en muchos casos, se han detectado cantidades superiores a las 20 ppm. Dicen los organismos internacionales que el contenido tolerable en acetaldehído para no tener problemas debe estar por debajo de las 4/6 partes por millón (ppm), una cifra que se ha establecido con ayuda de sufridos ratones a los que se ha puesto ciegos de acetaldehído.

Podemos comparar esos datos con los contenidos de acetaldehído en el agua embotellada "de primer uso". Entre ellos, he elegido como representativo un artículo publicado por investigadores del Instituto de la Salud japonés en 2006, un trabajo que comparaba veinte aguas embotelladas en PET de Japón, Francia, Italia, Reino Unido, Canadá y Estados Unidos. Ocho de ellas contenían acetaldehido en cantidades inferiores a 5 ppb (todas francesas) mientras que el resto andaban entre 30/50 ppb, 1000 y 100 veces inferiores, respectivamente, al límite peligroso que mencionábamos arriba. El que se lleguen a esos valores u otros tiene mucho que ver con el proceso de moldeo del PET en forma de botellas y con los tratamientos posteriores que los fabricantes aplican a las mismas.

Hay también muchos estudios analíticos que siguen el contenido en acetaldehido de aguas embotelladas sujetas a temperaturas más elevadas (40º o más) durante varios meses. Los resultados son bastante concluyentes y parecen indicar que las cantidades de acetaldehído que contiene un agua sujeta a temperaturas del orden de 40º durante períodos del orden de 3-4 meses alcanzan concentraciones de acetaldehído que llegan a estar incluso por encima del nivel peligroso arriba descrito (5 ppm).

Pero aunque eso pasara con algún despistado que haya dejado la botella en tan inadecuadas condiciones y durante tanto tiempo, tenemos un chivato que nos haría desecharla con rapidez. El acetaldehído es el causante del sabor a plástico que, a veces, detectamos en determinadas botellas mal conservadas. Y es muy importante conocer, para la polémica que nos entretiene, que nuestras papilas gustativas detectan ese sabor a plástico a cantidades muy pequeñas de acetaldehído. Hay muchos estudios que han tratado de evaluar la concentración umbral, a partir de la que los humanos somos capaces de detectar el acetaldehído en botellas de agua embotellada. Aunque, como es lógico, hay discrepancias en las cifras de los investigadores, todas ellas andan entre las 10 y las 50 ppb, es decir en el entorno de las cantidades detectadas en el estudio de los japoneses, pero 100 veces inferiores a la concentración tenida por peligrosa. Y más de mil veces inferior a la del calvados donde, por razones obvias, nuestras papilas se despistan en la búsqueda del acetaldehído.

Y, finalmente, estoy en desacuerdo con la conclusión de la entrada arriba mencionada porque a pesar de que en ella se menciona algún estudio que parece indicar que el sucesivo llenado provoca que la migración vaya a más, ese resultado es difícil de asumir. Una botella de PET contiene el antimonio, el formaldehído y el acetaldehido que contiene por su propio proceso de fabricación. Y, a partir de ahí, el plástico no procrea esas sustancias. Desde luego en el caso del antimonio eso es indiscutible. Así que cada llenado y vaciado implica la salida de una cierta cantidad del mismo y, tras un cierto número de procesos, se acabará el antimonio para siempre. En el caso del formaldehído y el acetaldehído es verdad que pudieran surgir nuevas cantidades como consecuencia de procesos de degradación ulteriores a su fabricación, pero en las condiciones normales de empleo ese proceso es practicamente inexistente.

Un poco largo ha quedado esto pero, en conclusión, yo no me asustaría por beber agua embotellada y menos por reutilizar las botellas. Es cierto que hay que tener compasión con los fabricantes y no querer tener una botella para toda la vida, así que con cambiarla de vez en cuando aquí paz y despues gloria. Y si el miedo al acetaldehído persiste, la solución es volverse abstemio de agua embotellada (¡viva el agua de grifo!) y de bebidas alcohólicas, sobre todo de algunas que uno se mete a pequeños chupitos.

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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.