Arxiu d'etiquetes: química orgànica

La recepta química de la vida: les reaccions que l’haurien fet sorgir a la Terra

Químics nord-americans elaboren una nova teoria sobre què va passar fa 3.800 milions d’anys.  El resultat és un equivalent al cicle de Krebs, però basat en molècules no biològiques. Han trobat que dos cicles, el del malonat i el HKG, amb processos químics semblants a certes etapes del cicle de Krebs, poden actuar conjuntament per donar aquests resultats.

http://www.ccma.cat/324/la-recepta-quimica-de-la-vida-les-reaccions-que-lhaurien-fet-sorgir-a-la-terra/noticia/2832040/

Fa 3.800 milions d’anys van aparèixer els primers organismes vius a la Terra i a partir d’aquí aquests senzills éssers van evolucionar fins a produir un panorama divers i complex. Però, quines reaccions químiques es van produir perquè apareguessin aquests organismes capaços de reproduir-se? Investigadors nord-americans han proposat una nova teoria sobre com va ser el procés.

Químics de l’Institut de Recerca Scripps, a Califòrnia, i de la Universitat Furman, a Carolina del Sud, han publicat els resultats dels seus experiments a la revista “Nature Communications”. Continua la lectura de La recepta química de la vida: les reaccions que l’haurien fet sorgir a la Terra

Arbres per eliminar fàrmacs en aigües residuals

L’estudi ha comprovat que la major part de la reducció de la contaminació es produeix en els primers 90 cm de terra. Aquest fet es deu, fonamentalment, a l’acció dels microorganismes i de la presència de matèria orgànica i argiles, que interaccionen amb els contaminants.

En aquest últim treball del grup FILVER s’han analitzat més d’una desena de compostos que actuen com a contaminants emergents, entre els quals es troben alguns analgèsics (acetaminofén, codeïna i naproxèn), estimulants (metabòlit de la nicotina), antidepressius (citalopram), antiinflamatoris (ketoprofèn) o la cafeïna. La detecció dels quals està sent possible gràcies al desenvolupament de noves tecnologies amb tècniques analítiques més precises i sensibles.

http://www.ecoticias.com/residuos-reciclaje/178483/%C3%81rboles-para-eliminar-farmacos-en-aguas-residuales

Investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), en colaboración con el Instituto IMDEA Agua y el Centro de las Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA), ha llevado a cabo un estudio que demuestra el alto rendimiento de sistemas de depuración de aguas, basados en plantaciones forestales.

En España más de 2,7 millones de personas viven en poblaciones de menos de 2.000 habitantes, en las cuales limitaciones económicas y técnicas dificultan la instalación de las tradicionales estaciones depuradoras de aguas residuales. En este tipo de poblaciones es más viable realizar otros sistemas de tratamiento basados en procesos naturales como, por ejemplo, los humedales o los filtros verdes. Los nuevos resultados obtenidos ponen de manifiesto que estos últimos constituyen también un sistema apto para eliminar, en la gran mayoría de los casos, los llamados contaminantes emergentes, como fármacos (analgésicos, antiinflamatorios, etc.) o estimulantes (cafeína). Respecto a los sistemas de tratamiento de aguas convencionales, los porcentajes de eliminación de estas sustancias han sido en muchos casos superiores.

El sistema que se ha utilizado para este trabajo está formado por chopos (Populus alba) con una densidad de plantación de 10.000 árboles por hectárea. La instalación se ha hecho en la Planta Experimental de Carrión de los Céspedes (Sevilla), para depurar las aguas residuales de un edificio de oficinas. “Las aguas residuales generadas en las oficinas son tratadas previamente en un tanque imhoff, para que depositen sus sedimentos, y aplicadas después al filtro verde para su depuración”, explica María Leal, investigadora de la URJC y del grupo FILVER. “Para poder determinar la capacidad depuradora del sistema ha sido necesario muestrear el agua en diferentes compartimentos”, añade la investigadora.

El estudio ha comprobado que la mayor parte de la reducción de la contaminación se produce en los primeros 90 cm del suelo. Este hecho es debido, fundamentalmente, a la acción de los microorganismos y a la presencia de materia orgánica y arcillas, que interaccionan con los contaminantes.

Filtros verdes

Los filtros verdes están formados por una o varias parcelas, dimensionadas en función de las necesidades de depuración en cada ubicación. En ellas se instala vegetación arbórea que se riega con agua residual o depurada. Parte del agua aplicada se evapora, otra parte es captada por las raíces de los árboles y el resto se infiltra a través del suelo, recargando de esta manera el acuífero.

Algunos estudios realizados anteriormente han demostrado la eficacia de este sistema para eliminar o reducir el exceso de nutrientes de las aguas residuales. “Como hemos demostrado en otras investigaciones de nuestro grupo, los filtros verdes son capaces de contrarrestar la filtración de nutrientes (nitrógeno y fósforo) hacia el agua subterránea, fomentando su captación por parte de las plantas y los microorganismos, y su retención en el suelo”, explica la investigadora de la URJC. Sin embargo, hasta ahora ningún estudio había analizado su capacidad para eliminar contaminantes emergentes tales como fármacos, productos de cuidado personal o sustancias estimulantes como la cafeína o la nicotina.

Contaminantes emergentes

La existencia de este tipo de contaminantes en las aguas está generando cierta preocupación por parte de las instituciones y la sociedad en general, por las consecuencias que pueden tener en la salud de la población y de los ecosistemas.

En este último trabajo del grupo FILVER se han analizado más de una decena de compuestos, entre los que se encuentran algunos analgésicos (acetaminofén, codeína y naproxeno), estimulantes (metabolito de la nicotina), antidepresivos (citalopram), antiinflamatorios (ketoprofeno) o la cafeína. La detección de estos contaminantes emergentes está siendo posible gracias al desarrollo de nuevas tecnologías con técnicas analíticas más precisas y sensibles.

Este estudio forma parte de dos proyectos de investigación financiados del por el Ministerio de Economía y Competitividad: FILVER+ y REAGUA2.

Psicobiotics: bacteris per millorar la salut mental

Ja hem comentat en altres posts que la microflora intestinal pot allargar la vida (veure http://blocs.xtec.cat/cienciasexperimentals/2016/08/05/la-flora-intestinal-pot-allargar-la-vida/). També hem comentat que en els nostres intestins, en realitat en el nostre aparell digestiu, tenim un ecosistema format per bacteris i altres microorganismes que es responsable de moltes coses en el nostre cos. Aquest ecosistema, millor dit l’estat d’aquest ecosistema es responsable entre altres coses – a banda de intervenir en la digestió dels aliments – del correcte funcionament del nostre organisme. També hem comentat que cal cuidar d’aquest ecosistema. Per fer-ho cal menjar correctament. En aquesta qüestió “som el que mengem”. Una mala dieta pot provocar un mal funcionament de l’ecosistema i per tant l’aparició de determinades malalties.

Ara en un article aparegut a SINC (veure http://www.agenciasinc.es/Reportajes/Llegan-los-psicobioticos), ens parlen del paper dels probiòtics, dels prebiòtics i dels psicobiòtics. Aquests darrers estarien formats per conjunts de bacteris que quan s’ingereixen en les quantitats adients poden millorar la salut mental. Si fins ara se sabia que el cervell connectava amb l’intestí mitjançant els corticoides, ara se sospita que pot haver-hi connexió a la inversa (des de l’intestí i la seva microbiota fins al cervell). Ara tant sols queda passar dels estudis in vitro i en animals als estudis en humans. A priori sembla que malalties com la depresió, l’ansietat i la síndrome del espectre autista podrien beneficiar-se dels psicobiòtics. Continua la lectura de Psicobiotics: bacteris per millorar la salut mental

Enllaç entre dues estrelles de la química: grafè i porfirina

Com hem comentat altres vegades, a partir del carboni s’aconsegueix el grafè. Aquest material sorgeix quan petitíssimes partícules de carboni s’agrupen de forma molt densa en làmines de dues dimensions molt fines (tenen la mida d’un àtom), i en cel·les hexagonals. La seva estructura és similar a la que resulta de dibuixar una bresca d’abelles en un full com  una superfície plana, de dues dimensions, com el grafè. El grafè s’obté a partir d’una substància abundant en la naturalesa, el grafit.

Malgrat que el grafè es coneix des de la dècada de 1930, va ser abandonat per considerar-lo massa inestable. No va ser fins molts anys després, el 2004, quan els científics d’origen rus Novoselov i Geim van aconseguir aïllar-lo a temperatura ambient. Aquest descobriment no va ser intranscendent, ja que gràcies a ell van obtenir el Premi Nobel el 2010.

És un material molt dur, resistent, flexible i molt lleuger; el que permet modelar segons les necessitats de cada cas. Condueix molt bé tant la calor com l’electricitat; i roman en condicions molt estables quan se’l sotmet a grans pressions.

Per altra banda, per a l’existència de la vida com la coneixem, són indispensable les biomolècules, les quals agrupem en carbohidrats, proteïnes, lípids i àcids nucleics. A part,  hi ha altres molècules que, si bé no estan classificades dins d’aquests grups, també són de gran importància en diversos processos bioquímics que donen lloc a aquesta. Un d’aquests grups són les porfirines, la seva estructura i característiques les fa un grup de molècules indispensables per a la vida, a més, són més comuns del que sembla. Entre els compostos més coneguts d’aquest grup hi ha la clorofil·la i el grup hemo.

Hi ha porfirines que són compostos complexos ja que el macro cicle en aquests, s’uneix a metalls per mitjà d’enllaços covalents coordinats. Els complexos entre ions metàl·lics i els lligands de porfirina estan compresos entre els mes importants compostos que contenen metalls en els sistemes biològics. L’accessibilitat de la porfirina i els seus anells derivats és un dels factors que permet als sistemes biològics captar i modificar per als seus propòsits, les propietats d’òxidació, reducció i coordinació dels metalls. Per aquesta propietat ells anells proteics que formen part de la clorofil·la són essencials per a la fotosíntesi en les plantes, i de l’hemoglobina, encarregada de transportar l’oxigen a la sang dels animals.

La unió del grafè i la porfirina permetrà fer-lo servir en el camp de l’electrònica molecular -on els circuits electrònics estan compostos per unitats moleculars-, així com en processos catalítics amb els quals s’acceleren multitud de reaccions químiques, i en el desenvolupament de nous sensors de gasos

Entre les diferents investigacions fetes, i factibles aplicacions per a dispositius creats amb l’electrònica molecular, podem trobar: dispositius com els díodes orgànics emissors de llum (OLED per les sigles en anglès), transistors orgànics d’efecte camp (OFET per les sigles en anglès) o panells solars orgànics, molt importants avui en dia, donat que les energies renovables tenen un paper molt important en el nostre dia a dia. Continua la lectura de Enllaç entre dues estrelles de la química: grafè i porfirina

Un estudi relaciona el consum d’ibuprofè amb fallades cardíaques

L’ estructura química del popular ibuprofè és la següent:

Nombre (IUPAC) sistemático
ácido (RS)-2-(4-isobutilfenil)propanoico

Va ser fa ja algun temps quan per primera vegada les autoritats sanitàries europees analitzaven els riscos cardiovasculars de l’ibuprofè, especialment quan aquest és consumit a dosis altes.

 El ibuprofè és un medicament que pertany al grup de medicaments coneguts com antiinflamatoris no esteroides (AINE), el qual és comunament utilitzat per al tractament del dolor i la inflamació.

És un fàrmac popularment usat per reduir el procés inflamatori i mitigar o disminuir el dolor associat a aquest. Quan se superen les dosis recomanades d’aquest fàrmac s’incrementa el risc de patir problemes cardíacs. Continua la lectura de Un estudi relaciona el consum d’ibuprofè amb fallades cardíaques

El carboni de la terra va arribar per un xoc planetari

La terra, quan es va formar fa 4500 milions d’anys, no era igual que la que avui.Estava formada per un nucli incandescent fos envoltat per un espès núvol de gasos ipols. Amb la calor del sol, aquests gasos van acabar per desprendre a l’espaiinterestel·lar.

A poc a poc, el planeta va ser refredant i així es va formar una superfície sòlida que donaria lloc als continents i el fons del mar. Els gasos que desprenia s’acumulaven sobre la superfície i va donar lloc a una atmosfera amb molt de vapor d’aigua, diòxid de carboni, nitrogen i altres gasos. Quan van passar milions d’anys i ja s’havia refredat l’escorça, el vapor d’aigua d’aquesta atmosfera va passar a estat líquid i així es van formar els oceans i els mars. Però l’activitat volcànica no havia acabat. Es seguien desprenent gasos que emanaven els volcans.

Però hi ha una pregunta que els experts encara no sabien com respondre. Com va sorgir la vida basada en el carboni, atès que la major part d’aquest element s’hauria d’haver evaporat en els primers dies del planeta o quedat tancat en el nucli de la Terra? O més senzillament: d’on va venir el carboni?

Científics de la Universitat Rice suggereixen que gairebé tot el carboni fonamental per a la vida de la Terra podria haver vingut d’una col·lisió entre la Terra i un planeta embrionari similar a Mercuri, fa al voltant de 4.400 milions d’anys Continua la lectura de El carboni de la terra va arribar per un xoc planetari

Seveso, fa 40 anys, la primera catàstrofe ambiental italiana

El 10 juliol passarà a la història com el desastre de Seveso. Un desastre d’enormes proporcions, el vuitè de tots els temps segons el Time, amb una seqüela judicial que va durar anys en reclamacions per danys. Un esdeveniment que  va permetre l’aprovació de normes noves i més eficaces europees (el més conegut és precisament l’anomenat “Directiva Seveso”) que probablement va evitar una tragèdia més gran i va aconseguir una major seguretat ambiental.
A la fàbrica de cosmètics de la multinacional Hoffmann – La Roche es produeix el trencament d’una vàlvula. L’accident va provocar la fuita d’uns 2 quilograms de 2,3,7,8 – tetracloro – p – dibenzodioxina , un gas d’extremada toxicitat i persistència en el medi ambient.
Les conseqüències immediates van ser danys permanents a centenars de persones, el sacrifici de més de 75.000 animals afectats, 18 hectàrees de terrenys contaminats. Més tard es van evidenciar altres efectes com un augment alarmant de malformacions en els nadons . Continua la lectura de Seveso, fa 40 anys, la primera catàstrofe ambiental italiana

Karen Wetterhahn enverinada per unes gotes de dimetilmercuri

Aquesta història real explica que quan es tracta de manipular productes químics de risc, totes les mesures de seguretat són poques. Els metalls pesants són un grup d’elements químics altament tòxics i no biodegradables, fet que fa que la seva bioacumulació en organismes vius o sediments provoqui greus impactes.Per un petit accident el dimetilmercuri va mostrar una toxicitat molt més gran de la que es pensava. Després de descobrir aquest enverinament per mercuri, es va revelar que els protocols que s’havien utilitzat per tractar aquesta substància no eren els adequats ; es van provar diversos guants de seguretat i es va veure que el dimetilmercuri travessava la majoria d’ells en segons , molt més ràpid del que s’esperava. Avui en dia la comunitat química ha reemplaçat el dimetilmercuri com a patró per a les mesures de RMN pel Tetrametilsilà.
Aquest article pretén retre un petit homenatge a Karen Wetterhahn (1948-1997) professora i reconeguda investigadora química del Dartmouth College ( EUA ) especialitzada en els efectes dels metalls pesants sobre la salut. Continua la lectura de Karen Wetterhahn enverinada per unes gotes de dimetilmercuri

Sinergia entre tòxics químics: una barreja que pot ser mortal

Els productes químics poden tenir efectes perniciosos en la salut de les persones i per a molts d’ells es coneixen quines són les conseqüències de la seva perllongada exposició. Però què passa quan hi ha un contacte amb múltiples substàncies químiques?

La sinergia química és l’acció simultània de diversos agents químics independents, que en conjunt tenen un major efecte total que la suma dels seus efectes individuals. Aquest fenomen es veu fàcilment en l’impacte que produeix el consum de drogues o de medicaments, però mai s’havia plantejat com un problema dins d’un àmbit de treball.

Aquest article mostra els efectes de la permetrina i el pentaclorofenol quan es combinen amb altres agents .

http://www.ecoticias.com/sostenibilidad/115737/Sinergia-entre-toxicos-quimicos-una-mezcla-que-puede-ser-mortal?utm_source=MailingList&utm_medium=email&utm_campaign=05%2F06%2F2016+innova Continua la lectura de Sinergia entre tòxics químics: una barreja que pot ser mortal

Astúries. El benzè segueix contaminant la comarca d’Avilés

El benzè (C6H6) és un hidrocarbur cíclic volàtil que presenta alta reactivitat amb compostos oxidants. Químicament és un líquid incolor d’aroma dolça, que s’evapora ràpidament en l’atmosfera i amb una solubilitat en aigua bastant escassa. L’Agència Internacional per a la Investigació del Càncer (IARC) ha determinat que el benzè és un carcinogen, i pot causar diverses formes de càncer a causa d’una exposició perllongada

En el que portem d’any, ja s’han superat 19 dies validats  el valor de referència anual, d’ells, 13 van ser aquest mes, això mostra la gravetat del problema  del mes de  maig tot i les pluges d’aquests dies. Continua la lectura de Astúries. El benzè segueix contaminant la comarca d’Avilés