Además de ser rica en pigmentos naturales que se utilizan como colorante en la industria alimentaria, la cáscara del chontaduro o cachipay también guarda los secretos para detectar metales pesados. Por primera vez se obtuvieron puntos cuánticos de carbono a partir de este fruto, que al unirlos con otros compuestos (que sirven como rastreadores) detectan en apenas 30 segundos si en los principales afluentes del país hay mercurio, plomo o arsénico, metales de elevada toxicidad.
¿Qué son los puntos cuánticos? Son el boom en
química, justo el año pasado los ganadores del Nobel de Química trabajaron en
ellos. En palabras sencillas, son partículas imperceptibles al ojo humano
(nanopartículas) que pueden producir fluorescencia, es decir luz y color.
Entre los puntos cuánticos, los de carbono son los más
amigables con el medioambiente, y aunque se obtienen de las más diversas
fuentes, hay una que se roba el protagonismo: las cáscaras de las frutas, que
por naturaleza tienen betacarotenos (pigmentos que les dan su color distintivo)
y son un indicador de la presencia de carbono en su interior.
Esto lo sabe bien el investigador Brayan Stiven Gómez
Piñeros, doctor en Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien
ha trabajado en el tema desde su pregrado, y que con la guía y el apoyo de la
profesora Gilma Granados, del Departamento de Química, y el grupo de
Nano-inorgánica de la Universidad, estudió de los puntos cuánticos a otro
nivel, acercándolos al chontaduro.
El cachipay es una fruta autóctona distribuida no solo en el
Pacífico colombiano sino también en cada rincón del país, entre ellos la
Amazonia, Quindío y Cundinamarca; de hecho también es común verlo en ventas
callejeras, en carretas de madera, por las calles y plazas de Bogotá, y
reconocer de inmediato su intenso color naranja.
En Colombia se estiman 9.580 hectáreas destinadas al cultivo
de chontaduro, y muchas veces su cáscara es desechada; pero la química llegó a
su rescate con el investigador Gómez, quien reunió unos 300 g en una
reconocida plaza de mercado de Bogotá, que serían la materia prima para
“alumbrar” los metales pesados presentes en e agua.
¡Y se hizo la luz!
La cáscara recolectada se convirtió en polvo, y en el
laboratorio se usaron cerca de 10 g. Allí se subió la temperatura hasta
los 200 °C durante 2 horas, en un reactor de microondas en el que se
pusieron los residuos de chontaduro junto a un compuesto nitrogenado y agua; al
cabo de este tiempo la solución líquida se volvió de color amarillo pálido e
irradió una vistosa luz azul, que evidencia la presencia de puntos cuánticos de
carbono.
¿Y cómo se unen los aminoácidos al chontaduro transformado?
En un proceso denominado acoplamiento de amida, por la unión química de la que
se habló antes. En la investigación, los puntos cuánticos de carbono y su
respectivo aminoácido (cisteína, histidina y fosfoserina) se dejaron por 2
horas en un recipiente, obteniendo así 3 sensores fluorescentes.
Los 3 aminoácidos no se eligieron al azar, sino por la
capacidad de cada uno para buscar un metal en específico, así: la cisteína el
mercurio, la histidina el plomo, y la fosfoserina el arsénico. Dichas
“fusiones” se disolvieron en 1,5 ml de agua y se pusieron a prueba en un
tubo de ensayo con 1,5 ml de una solución de cada uno de los metales
pesados.
“La luz que producen los puntos cuánticos de carbono se
apaga cuando entra en contacto con el metal que busca cada aminoácido; al
agitarlos en el tubo de ensayo, los 3 metales lograron esfumar la fluorescencia
de los sensores, lo que quiere decir que son capaces de detectar la presencia
de estos agentes tóxicos en el agua”.
“Esta es una forma más económica y rápida de detectarlos,
pues los métodos empleados hoy utilizan equipos costosos que además son
difíciles de llevar al territorio y que en Colombia escasean”, asegura el
investigador Gómez.
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