La química de los alimentos: los carbohidratos

Sesión 9- Programa de Formación Científica Temprana 2016

Por Mateo Ares Cruz Medina

Los carbohidratos son la reserva de alimento en las plantas. Son la principal fuente de energía y se clasifican nutricionalmente en simples y complejos. El almidón y la celulosa están presentes en el reino vegetal, mientras que el glucógeno y la quitina en el reino animal.

El almidón además de estar en los vegetales también podemos encontrarlo en productos procesados, como por ejemplo  los elaborados a base de cárnicos, comúnmente llamados embutidos.

Para saber si el consumo de almidón en alimentos procesados es un riesgo en la salud de las personas se recurrió a la opinión de una experta. La MC Regina María Medina Sauza estudió Ingeniería Bioquímica en el Instituto Politécnico Nacional, además cuenta con una Maestría en Ciencias Alimentarias, titulo otorgado por la Universidad Veracruzana, actualmente trabaja en el Instituto Tecnológico Superior de Libres Puebla, en el área de Investigación y Posgrado.

Maestra Regina, buenas tardes:

-¿Qué tiempo tiene trabajando con alimentos? -Hola Mateo, trabajo en la Industria Alimentaria desde hace 12 años.

-¿Usted ha trabajado en la producción de cárnicos procesados? -Como tal no he trabajado en la producción de embutidos, pero fui Gerente de una carnicería.

-¿Por qué en el proceso de elaboración de embutidos se adiciona almidón? -El almidón en algunas formulaciones de alimentos se utiliza como aditivo, es decir que sirve para añadir una característica al producto, puede ser consistencia, viscosidad o incluso sabor, pero en algunas ocasiones se utiliza para aumentar peso en los productos, no poner tanta carne y así ahorrar dinero, un truco muy común en la Industria Alimentaria.

-¿Usted considera que el almidón como aditivo en el proceso de elaboración de cárnicos puede causar daños a la salud? -Si, debido a que los carbohidratos se degradan en la molécula llamada glucosa, y si ésta se tiene en altas concentraciones en nuestro cuerpo, puede ocasionar enfermedades como la diabetes, además de que también se pueden metabolizar en lípidos, que pueden incrementar nuestro peso y darnos como resultado obesidad.

-¿Qué alternativas se conocen para lograr formulaciones estables en los embutidos?

-Se me ocurre que se pueden adicionar otro tipo de harinas que no contengan almidón, como puede ser harina de amaranto o de soya, de hecho actualmente unos de mis alumnos del Tecnológico están estudiando el uso de ambas formulaciones alimentarias.

-Agradezco mucho su ayuda, es importante como consumidores tener conciencia de esto para evitar enfermedades, y los responsables de esta industria deberían  trabajar con otro tipo de aditivo que no dañe la salud.

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Los pigmentos fotosintéticos: ¿Por qué las plantas son verdes?

Por Madeleine Zilli Jiménez y Aura Hoyos Méndez

A lo largo de nuestras vidas todos en algún momento nos llegamos a preguntar  ¿Por qué las plantas son verdes?

En esta sesión nos desarrollamos como un fisiólogo vegetal. El campo de la fisiología vegetal incluye el estudio de todas las actividades internas de las plantas, como son los procesos químicos y físicos asociados a la vida.

Para obtener la respuesta a la pregunta, utilizamos metodologías experimentales para identificar los pigmentos fotosintéticos de alguna planta, las cuales nos llevarían a descubrir de donde viene su color.

Un pigmento es un término utilizado para describir como una molécula absorbe luz y presenta un  color. Los pigmentos fotosintéticos son los únicos que pueden absorber la energía solar  y en el caso de las plantas solo hay dos clases, clorofilas y carotenoides.

Por sorpresa descubrí que aquellos colores de una planta son los cuales no absorbe, en este caso los fotones de energía intermedia, ni muy abundantes y tampoco energéticos los verdes. Por naturaleza las clorofilas son las moléculas encargadas del color de la planta así como de la fotosíntesis, esta se enfoca en capturar la parte del espectro solar más abundante (la roja) y la más energética (la azul).

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La maestra Andrea también nos explicó que en las plantas existen cuatro tipos de clorofilas:

Tipo de clorofila Color
Clorofila A. Verde azulado.
Clorofila B. Verde amarillento.
Carotenos. Anaranjado.
Xantofilas. Amarillento.

El 75% de los pigmentos fotosintéticos de una planta corresponden a la clorofila tipo A, por eso la mayoría de las plantas son verdes, ya que como mencionaba absorben los rojos y azules y reflejan los verdes. Para esta sesión lo que hicimos fue descubrir los pigmentos fotosintéticos de diversas plantas mediante la cromatografía en papel.

Para el desarrollo de mi experimento primero tuve que extraer los pigmentos de una planta a partir de 0.5 g de hojas frescas con acetona al 80 %. Con los pigmentos listos procedí a realizar la cromatografía en papel que es un método de separación de los pigmentos basada en la absorción y solubilidad diferencial. En este caso la solución de acetona: éter de petróleo, sirvió de medio para la separación.

¿Qué logré con esto?

Madeleine: quede satisfecha con los resultados ya que enriquecí mis conocimientos acerca de lo que a mí me gusta y hacia que me quiero perfilar, gracias a esta actividad podre tomar como opción convertirme en un fisiólogo vegetal.

Aura: sin duda alguna esta experiencia ha sido única y maravillosa.

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Atoms and Molecules: Chemical Reactions Student Worksheet, Version: Feb-2014 ©The LEGO Group and MIT. All Rights Reserved. LEGO, the LEGO logo, and the brick and knob configuration are trademarks of the LEGO Group, used here with permission.

ÁTOMOS Y MOLÉCULAS: FOTOSÍNTESIS, ¿cómo sintetizan las plantas su alimento?

Sesión 7 del Programa de Formación Científica temprana 2016.

Por César Iván Rosas Barrera

El día jueves 3 de noviembre del presente año, tuvimos nuestra séptima sesión en el CENTRO DE RECLUTAMIENTO DE NUEVOS TALENTOS y de fomento a las vocaciones científico tecnológicas, ésta consistía en enseñarnos cómo las plantas sintetizan su alimento por medio de la fotosíntesis, de una manera muy didáctica utilizando bloques de LEGO®.

Comenzamos aprendiendo las definiciones de varios conceptos, por ejemplo la materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar sobre el espacio, un elemento es una sustancia pura que contiene un solo tipo de átomo, un átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico, un compuesto es una sustancia pura formada por dos o más tipos de elementos unidos entre sí, una molécula es una combinación de átomos unidos entre sí y proviene del latín que significa “pequeño bulto”; y una mezcla es una combinación de dos o más sustancias puras que se pueden separar por métodos físicos y mantienen sus propiedades originales.

Después de eso comenzamos con las piezas LEGO® y con un código de elementos químico que asignaba a cada color un elemento diferente. Al cabo de conocer los elementos, comenzamos realizando diferentes compuestos con las piezas LEGO®, por ejemplo H2O (agua) y CO2 (dióxido de carbono). Cuando terminamos de realizar nuestros compuestos, realizamos una mezcla con las piezas agua carbonatada o gasificada, mejor conocida como agua mineral.

También aprendimos sobre los cambios físicos y químicos, los físicos son cuando las moléculas son las mismas antes y después del cambio, por ejemplo el ciclo del agua; y los cambios químicos son cuando se forman nuevas y diferentes sustancias, por ejemplo la sal de mesa que es una combinación de los elementos químicos cloro y sodio.

Aprendimos una importante reacción química que es la fotosíntesis, la cual ocurre cuando el dióxido de carbono y el agua, por medio de la luz del sol, forman la glucosa y del oxígeno. Cuando dos moléculas de glucosa se unen entre sí dan origen a un disacárido y liberan una molécula de agua.

Al final, cada equipo realizó su molécula de glucosa con los LEGO® y se unieron todas la moléculas para poder formar una cadena de 8 moléculas de glucosas y 8 de agua, conocida como almidón.

Material didáctico: Atoms and Molecules: Photosynthesis, Version: Feb-2014 © The LEGO Group and MIT. All Rights Reserved. LEGO, the LEGO logo, and the brick and knob configuration are trademarks of the LEGO Group, used here with permission.

 

¿Qué es la Biotecnología Vegetal?

Por Ericka Esparza Pérez

La biotecnología vegetal es una extensión de la tradición de modificar las plantas, con una diferencia muy importante, la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada.

Al contrario de la manera tradicional de modificar las plantas que incluía el cruce controlado de cientos o miles de genes, la biotecnología vegetal permite la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables.

“Aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus partes, productos y modelos, con el fin de alterar materiales vivos o inertes para el desarrollo de conocimiento, bienes y servicios”.biotec-veg

Reproducción in vitro de plantas

Sesión 6 del Programa de Formación Científica Temprana 2016: ¿Todos los seres vivos nacemos de la misma forma?

Por María Fernanda Vázquez Rodríguez

La actividad de esta sesión consistía en desempeñarnos como un biotecnólogo vegetal por lo cual, mediante el uso de metodologías experimentales como el cultivo de tejidos vegetales, lograríamos la reproducción in vitro (en vidrio) de la planta carnívora Pinguicola agnata.

Un biotecnólogo vegetal es un científico que aplica los conocimientos de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus partes, productos y modelos, con el fin de conservarlas, modificarlas, mejorarlas, o bien para generar conocimiento, bienes y servicios.

Los medios de cultivo utilizados para lograr la reproducción de los tejidos vegetales contienen todos los nutrientes necesarios para el crecimiento normal y el desarrollo de las plantas. Es decir, sustituye el suelo y compuestos que la planta normalmente toma del aire. En esta ocasión ocupamos los Medios MS con auxina ANA y MS con citoquinina BAP.

El proceso que llevamos a cabo en el laboratorio mis compañeros de clase y yo, fue el siguiente:

  • Primero, ambos medios se colocaron en cajas de Petri diferentes y se dejaron en la campana hasta que se endurecieron y tomaron una textura gelatinosa. Se guardaron en el refrigerador hasta su uso.
  • Después, para esterilizar las pinzas, las pusimos en el fuego y luego las metimos en agua.
  • Posteriormente, destapamos el frasco que contenía la planta y los aque contenían los Medios.
  • A continuación, sacamos la planta y la colocamos sobre una caja de Petri y con ayuda de las pinzas le quitamos cuatro hojas.
  • Finalmente, colocamos en cada caja de Petri dos hojas y las sellamos.

Lo que yo espero de este experimento es que consigamos la formación de una nueva plantita a partir de una hoja, con los medios de cultivo.

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¿Sabías qué, aproximadamente 2 kg del peso de tu cuerpo, son microorganismos?

Como parte de las actividades del Programa de Formación Científica Temprana 2016, los jóvenes participantes desarrollaron una práctica experimental en el área científica de la microbiología. A partir de la revisión del tema, Ari Casas Nassar, estudiante de 12 años quien actualmente cursa la secundaria, decidió ampliar sus conocimientos mediante la una entrevista a la psicóloga especialista en salud primal Neyla Nuvid Nassar Salgado (NNN).

Los dejamos con la entrevista realizada el 24 de octubre del presente año:

¿Qué es un microorganismo? NNN.- Un microorganismo es un ser vivo que no se aprecia a simple vista.

 ¿Qué es un microbioma? NNN.- Es el conjunto de microorganismos en el cuerpo humano y ayudan a diferentes funciones del organismo.

¿De dónde provienen los microorganismos que hay en el microbioma del ser humano? NNN.- Cuando los seres humanos nacen, atraviesan por el canal de parto y toda la flora bacteriana que se encuentra en la vagina de la madre, ayuda a colonizar de microorganismos buenos el cuerpo del recién nacido. A partir de ahí, se forma el microbioma, principalmente en el intestino, y beneficia el sistema inmunológico del bebe. Posteriormente, la leche materna ayuda a mantener este microbioma saludable y en equilibrio.

¿Cómo los microorganismos afectan la vida humana? NNN.- Hay microorganismos que benefician la vida de los seres humanos, ayudan al sistema inmune, protegen de infecciones, ayudan a digerir los alimentos y producen vitaminas. Existen otros microorganismos, llamados patógenos, que perjudican la salud del ser humano produciendo infecciones y enfermedades. Es importante mantener el equilibrio de los microorganismos buenos ya que nos ayudan a mantenernos saludables y a defendernos de microorganismos patógenos o dañinos.

¿Cuál es la importancia de los microorganismos en la vida humana? NNN.- Con el avance de la ciencia, se ha demostrado que el ser humano es huésped de un gran número de microorganismos que forman el microbioma humano y es necesario mantener su equilibrio ya que sin esos microorganismos protectores nos vemos expuestos a enfermedades.

Si te interesó el tema te recomendamos el artículo de Guillermo Cárdenas Guzmán “El microbioma humano”, publicado en la revista ¿Como ves? (No. 167: http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/167/el-microbioma-humano).

ariAri Casas Nassar revisando los microorganismos aislados de la rizósfera de un helecho.

¿Sabias que vivimos rodeados de un Bosque Único?

“La mayoría de las personas están sobre el mundo, no en él; no tienen una simpatía o relación consciente con el mundo.”

John Muir, Naturalista S. XIX

Por Cristian Fernández Quintana

El día martes 03 de Octubre del presente año acudí puntualmente a la tercera sesión del Programa de Formación Científica Temprana 2016, en esta sesión realizaríamos un recorrido al Santuario de Bosque de Niebla, mismo que me entusiasmo.

Al acercarse la hora del recorrido la maestra Andrea nos recordó llevar con nosotros la libreta de nivel y lápiz, además de (si lo tuviéramos) un dispositivo móvil para capturar imágenes que posteriormente ocuparíamos.

El tema que abordamos llevó por nombre… “Descubre donde vives y los que te rodea”.

Al iniciar nuestra aventura por el bosque, observé distintas especies de árboles y plantas, su estructura, altura, las enormes raíces y la diversidad de tonalidades que muestra la corteza de los troncos y de la misma vegetación. Pero lo que más me asombró, en ese momento, es el no escuchar el ruido característico de la ciudad de Xalapa; los autos, el bullicio de las personas sino la tranquilidad que te da el escuchar  a las aves, el sonido del agua correr, la sensación de humedad en el ambiente y el estar en contacto con especies de plantas y animales que nunca había visto.

Aunque estuvo cansado el recorrido, ¡valió muchísimo la pena el poder disfrutar del contacto con la naturaleza!, oportunidad que no se dan las personas a menudo.

Los hongos que observamos, llamaron mucho mi atención pues su forma, estructura y la manera en que crecían me resulto llamativa y elegí como muestra biológica a uno de ellos, quise tocarlo pero por seguridad las maestras comentaron que debemos investigarlo antes de entrar en contacto con ellos, coincidí con esa opinión. Al tomar un descanso y realizar una breve actividad, observamos un estanque y junto con mis compañeros, me acerque a él y grande fue nuestra sorpresa al encontrar dentro unas pequeñas ranitas las cuales saltaban por encima del agua.

Al regresar al Instituto, bastante cansado (por lo menos en mi caso) escribí una clave a mi muestra traída del bosque para poder estudiarla en la próxima sesión.

Agradezco formar parte de este Programa que fomenta mi interés por la ciencia y la tecnología y vivir esta experiencia de aprendizaje y acercamiento a la naturaleza.