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Extracción de vainillina natural a partir de células en suspensión |
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jueves, 21 de enero de 2010 |
• Estudiantes del colegio científico de San Carlos representaron la institución en Feria Científica.
Por
Jeannette Vargas González
Final será en febrero de 2010
Los dos grupos que completan los cuatro finalistas que quedaron por el cantón de San Carlos en la Feria Nacional de Ciencia y Tecnología, están conformados por estudiantes del Colegio Científico de Santa Clara.
En esta oportunidad nos referimos al proyecto Extracción de vainillina, integrado por los estudiantes: José Pablo Corrales Villalobos y Jorge Adolfo Piedra Navarro. También el trabajo científico denominado Árbol de canfín, exposición que estuvo a cargo de los jóvenes: Ricardo Quirós Araya, Fernando Murillo Rojas y Luis Miguel Esquivel Sancho.
Proyecto
Extracción de vainillina natural a partir de células en suspensión”.
¿Por qué escogieron este proyecto?
La idea de desarrollar este proyecto, nació a causa de la crisis actual de vainillina, no es que falte, por el contrario abunda y es una de las especies mas industrializadas del mundo, pero su producción se da en forma sintética, ya que el proceso de extracción natural se da a partir de las vainas de la planta de vainilla, y este proceso tarda mucho y es muy costoso económicamente.
La vainilla (Vanilla planifolia) es una orquídea tropical y el tiempo para su crecimiento y maduración es muy prolongado, lo que provoca que los costos de mantenimiento y producción de la misma sean muy altos. No es factible para una industria un producto tan costoso, por lo que, actualmente se produce e industrializa la vainillina sintética, esta se elabora en laboratorios y es mucho más barata.
El fin del proyecto es extraer vainillina naturalmente (no sintética), mediante otro método, que se extraiga en mayores cantidades y de mejor calidad.
¿Razones por las que creen que ocuparon los primeros lugares?
Se trabajó muy duro en el proyecto desde que se inició. Creemos que la constancia y la dedicación es la clave para que algo salga bien, y eso es justo lo que hicimos.
Además, nos prepararon muy bien en el colegio, y gracias a eso llevamos muy buenos informes, muy buenas investigaciones y muy buena preparación para demostrar ante los jueces lo que sabemos y lo que hicimos.
¿Cómo lo hicieron?
Primeramente se tomó una punta de raíz de la planta de vainilla, y se colocó en un medio de cultivo sólido, medio que le proporciona todos los nutrientes necesarios para que la punta de raíz crezca. A dicho medio se le agregó un regulador de crecimiento llamado 2,4-D el cual sirve para inducir a la producción de callo. El callo producido es una masa de células desdiferenciadas, de la cual se puede inducir a formar cualquier estructura de la planta.
Después de constante subcultivo del callo, y cuando este alcanzó el tamaño suficiente, se introdujo en un medio de cultivo líquido y se colocó en agitación constante, esto con el fin de que las células del mismo se disgreguen en células libres. Posteriormente se aplicaron 4 tratamientos a las suspensiones celulares con el fin de evaluar cuál de ellos inducia a la mayor producción de vainillina.los tratamiento fueron etileno, dióxido de carbono (CO2), calentamoento y tratamiento testigo.
Finalmente se centrifugo la suspensión celular y se le adicionó alcohol isoamílico y agua caliente como disolventes para separar la vainillina de los demás compuestos celulares. La espectrofotometría realizada a las suspensiones celulares al final de la investigación, demostraron que había una mayor concentración de vainillina en las suspensiones celulares tratadas con el etileno.
¿Cuánto tiempo tardaron en concretarlo?
En total, desde que se inició el ante proyecto, la investigación tardó dos años. En el Colegio Científico llevamos un curso de investigación aplicada, en donde tenemos que desarrollar un proyecto científico. Entonces, desde que entramos al colegio debimos empezar con el proyecto. El primer año nos dedicamos enteramente al anteproyecto, la investigación y la búsqueda y planteamiento de una metodología. El segundo año iniciamos con el proyecto en sí, aplicación de la metodología y utilización del laboratorio de biotecnología. Además del análisis de los datos obtenidos y la participación en las diferentes ferias científicas.
¿Ventajas de esta investigación?
La extracción de vainillina a partir de células nos permite producir vainilla en mucho menor tiempo que con la extracción a partir de la vaina. Además se disminuyen los costos de producción que implican las plantaciones de vainilla.
La innovación de nuestro proyecto es que se está extrayendo la vainillina natural a partir de células individuales de la planta de vainilla, y no de la vaina.
Proyecto
Árbol de canfín (Protium pamanamens: Burseraseae) evaluación química de su resina para posible uso como combustible alternativo.
¿Cómo surgió la idea?
La idea surgió luego de algunas semanas de buscar un tema en qué basar la investigación; cuando Luis Miguel nos comentó que la resina o sabia del árbol llamado comúnmente árbol de canfín, era inflamable. Básicamente la idea inicial fue conocer la razón de esta curiosa característica.
¿A qué se refieren con la resina del árbol de canfín?
Es simplemente la sabia del árbol; sustancia líquida que brota de cualquier árbol una vez hecha una incisión en el mismo. Este líquido representa la materia prima en la cual se basa el proyecto, ya que con ella se realizan todas las pruebas químicas necesarias para la investigación.
¿Cuáles fuentes de información consultaron?
Fueron variando según las necesidades o dudas que surgieran. Pero el proyecto posee al menos 20 fuentes bibliográficas, revistas, libros principalmente de química, artículos de internet, según fuera el caso.
¿Beneficios que ofrece el proyecto?
La resina de este árbol jamás ha sido estudiada, así que estamos realizando un aporte intelectual a la comunidad, facilitando futuras investigaciones relacionadas con este tema. Además, representa una opción energética alterna a futuro que, a diferencia de biocombustibles comunes que son a base de granos básicos, este no competiría con el alimento de ningún animal o ser humano.
¿Planes para el 2010?
Realizar algunas pruebas químicas más específicas que aun hacen falta, para así poder concluir con los objetivos del proyecto propuestos desde un inicio y preparar el proyecto escrito y la presentación para la defensa del mismo, lo que decidirá cuales proyectos irán a la feria internacional de ciencia y tecnología.
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