Revista Cubana de Química

Isolation and selection of lipolytic fungi from materials contaminated with vegetable oil wastes

Las lipasas constituyen una alternativa promisoria para el reemplazo de la catálisis química en la síntesis del biodiesel. En particular, las lipasas fúngicas son las más utilizadas debido a su menor costo y a su mayor estabilidad operacional. El presente trabajo estuvo dirigido hacia la búsqueda de nuevas cepas fúngicas productoras de lipasas, asociadas a sitios contaminados con residuos del procesamiento de aceites vegetales. Se aislaron 40 cepas capaces de crecer en aceite de soya como única fuente de carbono y energía, observándose predominio de los hongos filamentosos sobre las levaduras. Se seleccionaron 12 cepas de hongos filamentosos en virtud de sus resultados superiores en los ensayos cualitativos de actividad lipolítica, de las cuales cuatro acumularon más de 200 U/l de lipasa extracelular en siete días. Estos resultados sirven de base para estudios futuros encaminados a la obtención y aplicación de las lipasas en la síntesis del biodiesel.

Lipases are a promising alternative for the replacement of chemical catalysis in the biodiesel synthesis. In particular, fungal lipases are the most used because of their lower cost and greater operational stability. The present work was aimed towards the search for new lipase-producing fungal strains, associated with sites contaminated with residues from the processing of vegetable oils. It was isolated forty strains capable of growing in soybean oil as the sole carbon and energy source, with filamentous fungi being predominant over yeasts. Twelve strains of filamentous fungi were selected due to their superior results in the qualitative tests for lipolytic activity, of which four accumulated more than 200 U/l of extracellular lipase in seven days. These results are the basis to future studies aimed at obtaining and applying lipases in the biodiesel synthesis.

Reformulación de la solución de hipoclorito de sodio al 1 % para su producción en tiempos de contingencia

La situación geográfica de Cuba la hace vulnerable a escenarios de contingencia impactando en la calidad y disponibilidad del agua. El objetivo del trabajo consiste en la reformulación de hipoclorito de sodio al 1 %, utilizando agua de las diferentes fuentes de abasto del municipio Santiago de Cuba (Quintero, San Juan, Parada y la red hidráulica), seleccionando la mejor formulación por su calidad y estabilidad farmacéutica. Las aguas y las formulaciones preparadas fueron evaluadas según las normas cubanas vigentes. La estabilidad del hipoclorito fue evaluada empleando estos parámetros de calidad a 0, 7, 14, 21 y 30 días. Los resultados demuestran que las aguas con comportamiento más cercano al agua destilada son Quintero y la red hidráulica, generando las formulaciones de mayor calidad-estabilidad. Se propone un factor matemático de corrección para estimar la concentración de cloro a añadir, que depende de la conductividad y el pH del agua.

The geographic situation of Cuba makes it vulnerable to contingency situations causing direct impacts into quality and water availability. The goal of this study consist in the reformulation of sodium hypochlorite 1%, using drinkable water of the different sources supplies from Santiago de Cuba municipality (Quintero, San Juan, Parada and the hydraulic net), selecting the best formulation by it quality and pharmaceutical stability. Waters and pharmaceutical formulation were analyzed in its quality according to the Cubans standards. Hypochlorite stability was analyzed using those quality control parameters at 0, 7, 14, 21 and 30 days. Results prove that the waters with closer behavior to distilled one are Quintero and hydraulic generating the best formulations. It is suggested a mathematical factor that allows to correcting chlorine concentration based in the values of conductivity and pH.

Kinetic of ecuadorian wood residues pyrolysis

El uso de los alimentos como fuente de energía ha sido muy cuestionado y en este sentido, los residuos agroforestales muestran potencialidades. El objetivo del trabajo es caracterizar química y energéticamente estos residuos procedentes del Ecuador y estudiar la cinética de su pirolisis, como alternativa para su aprovechamiento. Se realizó análisis elemental, inmediato y se aplican técnicas de análisis térmico. El mayor contenido de carbón y menor humedad y cenizas de teca, favorecen su aprovechamiento energético, con respecto a Fernán Sánchez. Sus contenidos de nitrógeno y azufre inferiores al 1 % garantizan bajas emisiones de NOx y SO2 reduciendo su impacto ambiental. El uso combinado de ATG, TGD y CDB permiten identificar las tres etapas del craqueo pirolítico, la descomposición de hemicelulosa, celulosa y lignina respectivamente. Su estudio cinético demostró que la primera y tercera etapas están determinadas por procesos difusivos fundamentalmente y en la segunda prevalecen diferentes modelos cinéticos.

The use of food as a source of energy has been questioned and agroforestry waste shows potential for these purposes. The objective of the work is to realize the chemical and energetic characterization of waste from Ecuador and study the kinetics of its pyrolysis, as an alternative for its use. Elemental, immediate analysis was carried out and thermal analysis techniques were applied. The higher carbon content and lower humidity and ash of Teak, favor its energétic use, with respect to Fernán Sánchez. In addition, its nitrogen and sulfur contents below 1 %, guarantee low NOx and SO2 emissions, reducing its environmental impact. The combined use of TGA, DTG and DSC allows to identify the three stages of pyrolytic cracking, the decomposition of hemicellulose, cellulose and lignin. His kinetic study showed that the first and third stages are determined by diffusive processes fundamentally and in the second, different kinetic models prevail.

Inorganic compound for the early diagnosis of Alzheimer disease by biomedical imaging techniques

La enfermedad de Alzheimer (EA) se caracteriza por la pérdida progresiva de las funciones cognitivas y la presencia en el cerebro de placas ß-amiloide. La Resonancia Magnética de Imágenes (RMI) es la técnica de imagen más utilizada en el diagnóstico de Alzheimer. La hipótesis amiloide y la metálica han abierto un importante campo de investigación en la disciplina Química Inorgánica, en la búsqueda de agentes de contrates basados en iones metálicos paramagnéticos, de radiofármacos, teniendo en cuenta la posibilidad de marcajes de algunos iones metálicos y de complejos con iones metálicos cinéticamente inertes que inhiben la agregación de las placas ß-amiloides por diversos mecanismos. En el presente trabajo se reporta la importancia del diagnóstico precoz de la EA, las técnicas de imágenes más utilizadas en su detección y los compuestos metálicos involucrados en la búsqueda de un diagnóstico precoz certero y una terapia eficaz.

Alzheimer´s disease (AD) is characterized by a progressive loss of cognitive functions and the present of ß -amyloid plaques in the cerebral cortex. Magnetic resonance imaging (MRI) is the most used technique for diagnostic of AD. The amyloid and metal hypothesis have opened an important field of research in the Inorganic Chemistry discipline in the search for contracting agents (based on paramagnetic metal ions), radiopharmaceuticals taking into account the possibility of labeling of some metal ions and complexes with ionic metals which are kinetic inert that inhibit the aggregation of ß -amyloid plaques by various mechanisms. In the present paper we report the importance of the early diagnosis of AD, the imaging techniques used in its detection and the metal compounds involved in the search for a safe early diagnosis and effective therapy.

In vitro antioxidant and anti-inflammatory activities of ethanolic extracts of Jatropha aethiopica Müell Arg var inermis

Fue evaluada la actividad antiinflamatoria in vitro de los extractos etanólicos obtenidos a partir de las raíces, hojas y corteza de Jatrophaa ethiopica, mediante el método de estabilización de la membrana eritrocitaria; así como la actividad antioxidante por tres métodos diferentes: poder reductor férrico, inhibición de la peroxidación lipídica y la capacidad antioxidante total. Se determinó la composición fitoquímica cualitativa de los extractos vegetales mediante tamizaje fitoquímico. Los extractos de las hojas y raíces de J. aethiopica presentaron actividad antinflamatoria superior a la del diclofenaco sódico. La actividad antioxidante detectada para los extractos etanólicos de las hojas, corteza y raíz resultó comparable a la del ácido ascórbico,en los tres métodos evaluados. Los resultados del tamizaje fitoquímico sugieren que la actividad biológica mostrada por los extractos de esta planta podría estar relacionada con el contenido de polifenoles, saponinas, glucósidos cardiotónicos, terpenos y esteroides.

The in vitro anti-inflammatory activity by membrane stabilization method and the anti-oxidant activity by three different methods: ferric reducing power, inhibition of lipid peroxidation and total antioxidant capacity of the ethanolic extracts prepared from roots, leaves and stem bark of Jatropha aethiopica was evaluated. The qualitative phytochemical composition of the vegetal extracts was determined by phytochemical screening. The extracts from roots and leaves of J. aethiopica have shown anti-inflammatory activity that was higher than sodium diclofenac. The anti-oxidant activity found for the ethanolic extracts of leaves, stem bark and roots was comparable with the activity of ascorbic acid, in all the evaluated methods. The results of the phytochemical screening suggest that the biological activity shown by the extracts of this plant could be related with the presence of polyphenols, saponins, cardiotonic glycosides, terpenes and steroids.

Physical and chemical characterization of essential oil of Azaridachta indica A Juss exposed to gamma radiation

El presente estudio evalúa diferentes niveles de radiación gamma (1, 5, 10, 20 y 25 kGy) sobre características organolépticas físicas y químicas y algunos parámetros de calidad del aceite esencial de frutos de Azaridachta indica A. Juss, extraído empleando la técnica de prensado al frío. Se aplicó un diseño completamente aleatorizado con seis repeticiones, y se comprobó la distribución y normalidad de los datos. Los niveles de irradianza evaluados estimularon variaciones en función de las dosis aplicadas, sin embargo, no modificaron significativamente (p ≥ 0,05) ninguna de las variables contempladas en el estudio y las características organolépticas se mantuvieron invariables con respecto al control. Se comprueba la formación de otros compuestos utilizando cromatografía HPLC. Se concluye que los niveles de radiaciones establecidas no modifican significativamente las propiedades físicas y químicas del aceite esencial de A. indica y tampoco se forman moléculas más complejas que puedan alterar las propiedades del mencionado aceite.

The study evaluate different levels of gamma radiation (1, 5, 10, 20 and 25 kGy) on organoleptic characteristics and some quality parameters of the essential oil of fruits of Azaridachta indica A. Juss extracted using the technique cold pressing. Organoleptic, physical and chemical variables for the evaluation of the quality of the irradiated oil were considered. A completely randomized design with six replicates is applied. The distribution and normality of data were taken into account. The irradiance levels evaluated stimulated variations according to the doses applied. However, none of the variables contemplated in the study were modified significantly (p ≥ 0,05) and the organoleptic characteristics remained unchanged with respect to the control. Nor did it stimulate the formation of more complex compounds according to the chromatogram developed on HPLC.

Physical, chemical-physical and chemical parameters of extracts origanummajorana L. cultivated using magnetized water

Origanummajorana L. es una planta cultivada y utilizada en Cuba por sus propiedades carminativa, expectorante y sedante. Esta especie presenta dificultad en su propagación, por lo que se emplea el agua de riego tratada con campo magnético estático (CME), con un rango de inducción de 100 y 150 MT, debido a su acción positiva en el crecimiento y desarrollo de otras plantas. Esta investigación tiene como objetivo evaluar el efecto del agua tratada con campo magnético estático, sobre parámetros físicos, físico-químicos y químicos de los extractos de la planta. Los extractos resultantes de n-hexano, etanol y acuoso, mantuvieron las mismas características organolépticas, con un incremento de su pH que osciló entre 4,12-5,27. Se demuestra la mayor concentración de sólidos totales 20,19 g/100 mL; fenoles, flavonoides y carbohidratos, en el extracto acuoso, lo que constituye el primer reporte para la especie cultivada utilizando CME.

Origanum majorana L. is a plant cultivated and used in Cuba for its carminative, expectorant and sedative properties. This species has difficulty in its propagation, so it was used irrigation water treated with static magnetic field (SMF), with an induction range of 100 and 150 MT, due to its action positive in the growth and development of other plants. The objective of this research is to evaluate the effect of water treated with a static magnetic field on physical, physical-chemical and chemical parameters to the extracts. As result, the n-hexane, ethanol and aqueous extracts maintained the same organoleptic characteristics, the pH oscillated in the range 4,12-5,27. The aqueous extract obtained from the plants grown with water treated with SMF, presented a higher concentration of total solids 20,19 g/100 mL, phenols, flavonoids and carbohydrates, the first report for the species cultivated with irrigation with SMF.

Growth stimulating effect of two biotechnological biopreparations in cultures of beet (Beta Vulgaris L.).

La investigación se realizó durante los meses de abril-junio de 2017 en el organopónico "Jardín del Caribe", con el objetivo de evaluar el efecto de Brevibacillus borstelensis B65 e IHplus sobre la emergencia y crecimiento de plantas de remolacha (Beta vulgaris L.). Se diseñaron cuatro tratamientos: T1 (control), T2 (IHplus), T3 (IHplus+B65) y T4 (B65). El porcentaje de emergencia se evaluó hasta los siete días después de la siembra y la altura de las plantas entre los 25 y 50 días. Las semillas tratadas con B65 emergieron a los tres días, un día antes con respecto al control. Las plantas del tratamiento T3 mostraron un valor promedio de 5 cm de altura mayor que el control. Los resultados mostraron que Brevibacillus borstelensis B65 tiene mayor efecto sobre la emergencia de semillas de remolacha. La combinación de ambos biopreparados tiene mayor efecto sobre el crecimiento de las plantas.

The present investigation was carried out between April-June of 2017 in "Garden Caribean" organoponic wich the objective of evaluating Brevibacillus's borstelensis B65 and IHplus effect on the emergence and the growth plants of Beta vulgaris L. They designed 4 treatments: T1 (control), T2 (IHplus), T3 (IHplus +B65) and T4 (B65). The percentage of emergence was evaluated to the 7 days after planting and the height of the plants between the 25 and 50 days. The seeds treated with B65 emerged after three days, one day before with respect to the control. The T3 treatment plants showed an average value of 5 cm in height greater than the control.. The results evidenced than Brevibacillus's borstelensis B65 have bigger effect on the emergence of seeds of Beet. The biopreparados's combination has bigger effect on the growth of the plants.

Minimal instrumentation diaphragmless microphoto-coulometric Determination of SO₂ in red wine

En este trabajo se utilizan celdas electrolíticas de mínima instrumentación y bajo costo para mostrar la relación cuantitativa que existe entre el tiempo de electrólisis (o tiempo de equivalencia) y un pulso de corriente constante en titulaciones redox de metabisulfito, usando yodo electrogenerado sin emplear un puente salino y en condiciones de amortiguamiento de los niveles de acidez generadas in situ. Se encontró que el tiempo de equivalencia obtenido tanto con indicador visual, como con detección microfotocolorimétrica simultánea, es directamente proporcional a la concentración de metabisulfito de sodio estándar, cuyo contenido se puede asociar a la determinación del contenido de SO2 libre en vino tinto

A low-cost equipment with locally produced materials and electrolytic cells were built to show the linear quantitative relationship between the time of electrolysis and a constant current pulse during the redox titration of sodium metabisulphite with iodine electrogenerated with no salt bridge used, by means of acidity levels generated in situ. Both, the visual and low cost simultaneous photodetection endpoint were collected to determine free SO2 levels in red wine.

Properties of blends obtained from polyamides and polyesteramides derived from tartaric and succinic acids

El trabajo tiene la finalidad de evaluar las propiedades de mezclas obtenidas a partir de poliamidas y poliesteramidas derivadas de los ácidos tartárico y succínico, debido a su posible aplicación práctica en el sector de la biomedicina. La investigación está relacionada con las temáticas de caracterización, estructura y propiedades. La miscibilidad se evaluó por métodos térmicos, comprobando la compatibilidad mediante las propiedades mecánicas en seco. Las mezclas muestran una transición vítrea y un pico de fusión único entre los de los componentes. Se estudió el comportamiento mecánico en húmedo y la higroscopicidad en ambiente regulado a 23 ºC y 55 % de humedad relativa. Entre los resultados, se destacan los siguientes: las películas son homogéneas y el efecto plastificante del agua es menos acusado; las mezclas poseen mayor resistencia y tenacidad que los componentes; las temperaturas de transición vítrea únicas, demuestran la miscibilidad de estos sistemas.

The project was conceived with the purpose of evaluating the properties of blends obtained from polyamides and polyesteramides derived from tartaric and succinic acids. The investigation was developed in the characterization, structure and property areas. The miscibility was evaluated by thermal methods, checking the compatibility by means of the mechanical properties in dry. The blends show a glass transition and a single peak among those of the components. The mechanical behavior in humid and the hygroscopicity in a regulated environment at 23 ºC and 55 % of relative humidity were studied. Some of the most important results are: the films are homogeneous and the plasticizer effect of water is less pronounced; the blend shows a bigger resistance and tenacity than that of the components; the single vitreous transition temperatures demonstrate the miscibility of these systems.

Extraction and characterization of coffee pulp pectin from Robusta variety

En este trabajo se estudió la extracción de pectina a partir de pulpa de café fresca y secada al sol, procedente de frutos de café Robusta (Coffea canephora). Para ello, se evaluó la influencia de la temperatura, el tiempo de extracción, el pH y la razón líquido-sólido sobre el rendimiento de la extracción. El pH fue el único factor que influyó significativamente en la extracción, alcanzándose los mejores resultados a pH 1. Se obtuvieron rendimientos de 5,91% y 4,99 % para las pulpas fresca y seca, respectivamente. Las pectinas extraídas de las pulpas fresca y seca presentaron, respectivamente, 82,1 % y 87,8 % de ácido galacturónico y masas molares promedio en número de 10 500 g/mol y 11 600 g/mol. El secado solar de la pulpa de café no influyó de forma apreciable sobre el rendimiento de extracción, ni en la calidad de las pectinas obtenidas.

In this work, the extraction of pectin from fresh and sun-dried coffee pulps from Robusta coffee (Coffea canephora) was studied. For this, the influence of temperature, extraction time, pH and liquid-solid ratio on the extraction performance were evaluated. The pH was the only factor that significantly influenced the extraction, reaching the best results at pH 1. Yields of 5,91 % and 4,99 % were obtained for the fresh and dry pulps, respectively. The pectin extracted from the fresh and dried pulps presented, respectively, 82,1 % and 87,8 % of galacturonic acid and number average molar weights of 10 500 g/mol and 11 600 g/mol. The solar drying of the coffee pulp did not influenced appreciably on the extraction performance, as well as on the quality of the pectins obtained.

Elaboration of conceptual maps for the teaching of the Organic Chemistry

La generalización, integración y aplicación de conceptos y leyes de la Química Orgánica constituyen una problemática para estudiantes de Biología, Química y Ciencias Farmacéuticas, de la Universidad de Oriente, dado la utilización de métodos que no estimulan la actividad cognoscitiva. En este trabajo se confeccionaron mapas conceptuales que incluyen conceptos fundamentales de la Química Orgánica y la relación estructura-propiedades químicas de las sustancias orgánicas. Los mismos fueron utilizados en conferencias y clases prácticas. Se emplearon como métodos: histórico - lógico, análisis y síntesis, inductivo - deductivo y criterio de especialistas. Estos mapas permitieron desarrollar satisfactoriamente el proceso de enseñanza-aprendizaje, pues hubo una mayor comprensión, generalización e integración de conocimientos, una auto-preparación apropiada del estudiantado y desarrollo de habilidades en la resolución de problemas integradores según la especialidad, demostrado por el mejoramiento de los resultados docentes alcanzados en los cursos 2016 - 2017 y 2017 - 2018, contribuyéndose así al logro de un aprendizaje significativo.

The generalization, integration and application of concepts and laws of the Organic Chemistry constitute a problem for students of careers of Biology, Chemistry and Pharmaceutical Sciences of the Universidad de Oriente, given the used methods don't stimulate the cognitive activity. In this paper conceptual maps were made, those that include fundamental concepts of the Organic Chemistry and the relationship structures of organic substances - chemical properties, were used in conferences and practical classes. The used methods were: historical-logical, analysis and synthesis, inductive-deductive and specialists' approach. These maps allowed to develop the teaching-learning process satisfactorily, generalization and integration of knowledge, a more appropriate preparation of the students and development of abilities in the resolution of integrative problems according to the specialty, demonstrated by the academic results reached in the courses 2016 - 2017 and 2017 - 2018, being contributed this way to the achievement of a significant learning.