miércoles, 26 de noviembre de 2014

¿Se van las Vitaminas del Zumo?

     Seguro que mas de una vez habéis escuchado a amigos o familiares recomendaros que bebieseis rápido el zumo de naranja porque "se le van las vitaminas". Es obvio que estas preocupaciones tienen un origen real y se basan en los descubrimientos de los procesos de oxidación natural a los que esta sometida toda materia. Para comprender un poco que hay de cierto en que al zumo se le vayan las vitaminas tendremos que hacernos algunas preguntas y reflexiones.

   

     ¿Que significa exactamente oxidación? ¿El zumo de naranja se oxida y de ese modo se le "van" las vitaminas?

     La oxidación ocurre de un modo natural en todos los procesos bioquímicos que subyacen a la vida. Ésta ocurre cuando un electrón o más se transfiere entre dos sustancias o reactivos. El agente reductor suministra electrones y se oxida para reducir a un agente oxidante. Si no existieran este tipo de procesos la vida no existiría. Toda forma de vida se basa en un equilibrio dinámico en el que las moléculas se organizan preservándose hacia estados de reducción.

     Cuando exprimimos una naranja y nos hacemos un zumo, lo que estamos haciendo realmente es romper de un modo masivo las células de una planta. Haciendo ésto exponemos el contenido celular, que antes se encontraba protegido por un ambiente reductor, a un ambiente con una mayor presencia de oxígeno. El oxígeno es uno de los elementos más oxidantes que se conocen en la naturaleza. Éste se combina fácilmente con carbono para formar CO y CO2 (que es lo que ocurre literalmente cuando quemamos madera en una hoguera).

     Este proceso de oxidación se aprecia muy bien en algunas frutas como la manzana. Solamente hace falta cortar una y dejarla sobre la mesa 20 minutos para observar un cambio en la coloración debido precisamente a estos procesos oxidativos. La naranja no es una excepción. Una de las vitaminas presentes en esta fruta es como ya sabéis la vitamina C y creo que ésta puede servir como ejemplo de molécula relativamente sensible a cambios en su estado de oxidación. Tratemos entonces de entender lo que le ocurre a tu zumo con el paso del tiempo.

     La vitamina C se puede oxidar de maneras diferentes. Existen procesos de oxidación-reducción , como los que comentábamos antes, que son llevados a cabo por enzimas naturales, en los que la vitamina C se oxida para reducir otros componentes celulares y actuar como antioxidante, neutralizando por ejemplo los conocidos como radicales libres y especies reactivas del oxígeno. La vitamina C (que por cierto, también  se conoce como ácido  ascórbico) también se oxida fuera de la célula. Las concentraciones de oxígeno, los cambios de ph, o enzimas vegetales como la ascorbato oxidasa que se libera al medio tras la rotura de la compartimentalización (cuando elementos que no estaban juntos en la célula y sí lo están en el zumo debido a la rotura de membranas y paredes celulares) pueden hacer qué nuestra vitamina se degrade. A pesar de que por lo visto existen muchos agentes que pueden estropear nuestro zumo debemos de hacer un análisis más profundo.

     La oxidación es un proceso complejo en el que pasamos de tener ácido ascórbico a dehidroascorbato, en una reacción que es reversible, por lo que el dehidroascorbato mantiene en principio el valor como vitamina C. Sin embargo, éste es inestable y se hidroliza con gran facilidad para producir ácido 2, 3 dicetoglucónico (que se puede transformar en Furfural y acabar de "estropearse"). Estas dos primeras moléculas procedentes de la oxidación tienen actividad igual que la vitamina C. Esto quiere decir que para arruinar del todo nuestra vitamina tenemos que completar un proceso de oxidación complejo que pasa por varios estadíos "no-catastróficos".


Proceso de oxidación de la Vitamina C (Ácido ascórbico)

     En un artículo de unos investigadores turcos del año 2005  descubrieron cómo el ácido ascórbico de diferentes zumos de frutas (como la uva o la naranja) se degrada a diferentes temperaturas. Estos investigadores estudiaron el proceso durante un periodo de 8 semanas y analizaron la degradación de las vitaminas a diferentes temperaturas. Una interesante conclusión de estos experimentos fue que a 45 grados el zumo con sus vitaminas se degrada mucho más rápido que a 28 grados. Cuando leí estos resultados me pregunté si el responsable de esta degradación era el oxígeno, ya que es en principio un elemento muy oxidante que está en nuestro zumo, y realmente es difícil de contestar esta pregunta.

     La concentración de oxígeno disuelto en el agua suele ser bastante pequeña a causa de su baja solubilidad. La ley de Henry enuncia que a una temperatura constante la cantidad de gas disuelto en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido. Ocurre entonces que cuanto más elevas la temperatura, los gases se hacen menos solubles y difunden peor, por lo que me inclino a pensar qué en el experimento a 45 grados no debería haber una concentración mayor de oxígeno en el zumo, sino más bien todo lo contrario. Es posible que la cinética de la reacción de oxidación se acelere con la temperatura, sin importar demasiado la diferencia en las contracciones de oxígeno, que quizás se encuentre en una cantidad suficiente desde el inicio del proceso. Otra explicación plausible también podría ser que la enzima ascorbato oxidasa que mencionamos antes y que que poseen muchos vegetales, tenga una mayor actividad a 45 grados que a 28 y ella sea la principal responsable de la oxidación. Cambios en el pH del zumo provocados por fermentación de microorganismos también podrían ayudar a la degradación de la vitamina C, aunque ésto llevaría algo más de tiempo.

Degradación de la Vitamina C a diferentes temperaturas en 8 semanas


     El hecho objetivo es que a pesar de que no se conocen exactamente los motivos por los que cuando elevamos la temperatura la degradación se acelera, podemos decir que desde un punto de vista  doméstico no importa demasiado, ya que el tiempo que tarda la vitamina C en degradarse a temperatura ambiente (como vemos en la gráfica de arriba) es más que suficiente para poder beber tu zumo con toda la calma. Si además deseas guardar tu zumo en la nevera, puedes estar seguro de que por lo menos la vitamina C aguantará totalmente activa por lo menos dos semanas. Ni que decir tiene que los zumos están constituidos por muchos más compuestos, vitaminas y elementos  que la Vitamina C, pero este ejemplo es extrapolable y nos enseña cosas. Por un lado, sí que existen procesos de degradación que sufren nuestros alimentos y debemos tenerlos en cuenta, pero las habladurías populares muchas veces exageran la realidad. Probablemente el resto de constituyentes vitamínicos de la naranja no se vaporizarán al instante en contacto con el aire. Los procesos oxidativos toman su tiempo, y es muy probable que la opción más inteligente sea tomarte tu zumo con toda la calma que necesites.

Un saludo concienciudos.


viernes, 14 de noviembre de 2014

¿Que es una cromatografía?

      ¿No tienes claro lo que significa cromatografía? La incompetencia de muchos de los docentes o la falta de curiosidad hace que muchas veces conceptos básicos no lleguen a posicionarse en el lugar adecuado de tu cerebro. Las cromatografías han sido un pilar básico para el desarrollo de la ciencia en absolutamente todos sus aspectos, y merecen ser conocidas y entendidas.

     Para empezar hay que explicar qué es la cromatografía que sin duda alguna la es una de las técnicas con mayor relevancia en todas las disciplinas científicas. Creo que para hacerlo divertido os voy a pegar un vídeo primero.



     Como pudisteis ver en el vídeo una cromatografía es una técnica con la que conseguimos separar las partes de un todo. El prefijo cromato- significa color y el sufijo -grafía significa arte o expresión gráfica. De hecho las técnias cromatográficas empezaron a utilizarse en botánica para separar pigmentos vegetales, y ese es el motivo por el que conservan ese nombre. En el caso de este vídeo el chico trata de separar los diferentes pigmentos con los que se preparan cada uno de los colores en la tinta de los rotuladores. El principio que utiliza es muy sencillo, y de hecho es similar al utilizado en muchos laboratorios como el mío para separar los diferentes constituyentes de una mezcla compleja. 

     El papel que pone de forma horizontal es lo que técnicamente los científicos llamamos "fase estacionaria". Este nombre se debe a que es la matriz sólida e inmóvil por la que "pasará" nuestra mezcla compleja, en este caso tinta de rotulador que se posiciona en la parte inferior. El liquido que utiliza es un alcohol. Los pigmentos de colores son elementos químicos lipofilicos, es decir, son sustancias que se comportan de una manera soluble en disolventes orgánicos (como el etanol), pero de una manera insoluble en agua. A pesar de que todos los pigmentos tienen esa propiedad de disolverse en alcohol, cada uno de ellos poseer una lipofilia ligeramente distinta. Precisamente esta propiedad es la clave para que podamos separar los distintos pigmentos con esta técnica. El alcohol subirá por capilaridad por nuestro trozo de papel y arrastrará a los pigmentos, pero con una velocidad ligeramente distinta para cada uno de ellos (los pigmentos que sean más solubles en el alcohol que utilicemos subirán más rapido). 

     Este es un ejemplo de cromatografía en capa fina para separar diferentes pigmentos vegetales. Digamos que es lo mismo pero un poco más profesional.





     Las técnicas cromatográficas han evolucionado muchísimo desde su invención, y de hecho existen numerosas variantes diferentes que se basan en el mismo resultado: Separar componentes. Los científicos utilizamos diferentes principios ( no solo la solubilidad en una fase móvil) para poder separar elementos e incluso cuantificarlos. Por ejemplo un método para separar proteínas muy utilizado es la cromatografía de exclusión molecular. En este tipo de técnicas se pasan mezclas complejas de proteínas por un tubo que contiene pequeñas bolas con agujeritos. Las proteínas grandes no caben en esos agujeros por lo que pasan rápidamente a través del tubo, Por el contrario las proteínas pequeñas se "pierden" por los pequeños canales de las bolas y tardan más en eluír, De éste modo conseguimos que según la forma y tamaño de las proteínas éstas viajen a diferentes velocidades y somos capaces de separarlas.



     Espero que os haya gustado. Un saludete!


martes, 4 de noviembre de 2014

¿Porque el médico nos recetaba Coca-Cola cuando estábamos enfermos?

    

      No se si os ha ocurrido a vosotros, pero yo tengo extraños recuerdos de cuando estaba enfermo de pequeño y me obligaban a tomarme una lata de Coca-Cola en la sala de esperas del hospital. Sin duda alguna esta extraña fechoría pseudopropagandística era una idea del médico y no de mis padres.

     Unos años después de desarrollar pensamiento crítico me pregunté el porqué de estas extrañas terapias. ¿Porqué el médico en vez de recetarme medicinas convencionales, me mandaba beber una lata de una bebida carbonatada? Esto puede parecer absurdo pero no lo es, y de hecho tiene una explicación muy básica y sencilla.

     La  Coca-Cola, como muchas otras bebidas hiperglucémicas aporta mucha cantidad de agua, sales y azúcares, que es curiosamente lo que perdemos en muchas de las enfermedades clásicas que cursan con diarrea cuando somos jóvenes (gastroenterítis y demás desarreglos intestinales). Ésta es la única explicación, ya que la  Coca-Cola no hace absolutamente nada a nivel curativo.

     Nuestro médico nos podría haber dado cualquier otra bebida en vez de ésta.


Nueva aportación al post: La cocacola es una bebida muy ácida, con un pH cercano a 3. Cuando tenemos una infección bacteriana en el estómago, las bacterias elevan el pH del mismo, haciendo que éste sea incapaz de digerir correctamente los alimentos. Como el pH natural de nuestro estómago es muy bajo, (alrededor de 1.5), la cocacola con su acidez ayuda a devolver artificialmente los niveles de acidez basales del estómago y así erradicar la bacteria patógena responsable de nuestra gastroenteritis!