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terça-feira, 27 de junho de 2017

Os benefícios do Magnésio na alimentação humana

Se você estivesse procurando uma maneira de reduzir o risco de desenvolver acidente vascular cerebral, doença cardíaca coronária e diabetes tipo II, não procure mais! De acordo com um estudo recente, o consumo de mais 100 mg de magnésio diário pode percorrer um longo caminho na prevenção desses problemas.
Conforme encontrado pela equipe de pesquisadores da Universidade de Zhejiang e da Universidade de Zhengzhou na China, mais de um milhão de pessoas que consumiram mais magnésio apresentaram um risco de acidente vascular cerebral 12% menor, 10% menor risco de doença cardíaca coronariana e 26% menor risco de diabetes tipo II.
Baixos níveis de magnésio no organismo foram associados a uma série de doenças, mas não foram apresentadas provas conclusivas sobre a ligação entre o magnésio na dieta e os riscos para a saúde. Nossa meta-análise fornece a evidência mais atualizada que apóia um vínculo entre o papel do magnésio nos alimentos e a redução do risco de doença ... Nossas descobertas serão importantes para informar o público e os formuladores de políticas sobre diretrizes dietéticas para reduzir a deficiência de magnésio - Riscos relacionados à saúde". Wang também observou que mesmo que as diretrizes atuais recomendassem que as mulheres tomassem 270 mg por dia, e os homens tomam cerca de 300 mg de magnésio diariamente, as deficiências neste nutriente ainda são muito comuns.
Problemas cardíacos ligados ao baixo teor de magnésio, mas a ciência toma uma "volta errada". Em 2013, uma revisão que abrange o que se conhecia sobre doença cardiovascular que descobriu a deficiência de magnésio é a principal causa de vários aspectos da doença cardíaca, mas não o consumo de gordura saturada ou colesterol alto. A revisão de 10 anos feita pelo pesquisador e autor Andrea Rosanoff, Ph.D., foi focada na pesquisa anterior do Dr. Mildred Seelig, que estudou o vínculo entre o magnésio e a doença cardiovascular por mais de quatro décadas. Seelig explicou: "Esses inúmeros estudos encontraram baixo teor de magnésio associado a todos os fatores de risco cardiovascular conhecidos, tais como colesterol e hipertensão arterial, acumulação de placa arterial (aterogênese), endurecimento das artérias e calcificação de tecidos moles. Isso significa que estamos perseguindo nossas causas todos esses anos após o colesterol e a dieta com alta gordura saturada, quando o verdadeiro culpado era e ainda é o baixo teor de magnésio". A direção errada que os cientistas tomaram quando a pesquisa foi realmente tão clara criou um caminho na forma como a doença cardíaca foi abordada. Isso levou populações inteiras a não manter níveis saudáveis ​​de magnésio.
Evidência "muito obrigatória para ignorar" - Embora existam inúmeras condições médicas que se diz serem causadas por baixos níveis de magnésio, aqui estão os seis dos mais debilitantes: Ataque cardíaco; Angina; Diabetes tipo II; Hipertensão; Problemas que otimizam os níveis de colesterol; Arritmia cardíaca. "Há muitos desafios para conseguir uma ingestão adequada de magnésio na dieta moderna; Portanto, considero que o magnésio faz parte dos nutrientes essenciais para complementar diariamente e, à luz desta revisão, especificamente - crucial para a prevenção de doenças cardiovasculares em populações de pacientes", diz Ashley Koff, também membro do conselho consultivo da revista Prevenção.
O que faz a ingestão de magnésio tão importante? De acordo com o Dr. Oz, três de cada quatro pessoas nos EUA não recebem a quantidade necessária de magnésio, o que significa que eles são deficientes em magnésio. Conforme recomendado pela Organização Mundial da Saúde, é preciso 400 à 500 mg de cálcio, Dean aconselha um balanço de 1 a 1 com magnésio. Vale ressaltar que o cálcio consumido através de sua dieta e a combinação de vitamina D e vitamina K protegem os ossos e o coração. "O magnésio é vital para a saúde humana e funções biológicas normais, incluindo o metabolismo da glicose, a produção de proteínas e a síntese de ácidos nucleicos como o DNA. A dieta é a principal fonte de magnésio, pois o elemento pode ser encontrado em alimentos como especiarias, nozes, feijão, cacau ... e vegetais de folhas verdes ", observa Wang.
Alimentos ricos em magnésio: como combater naturalmente a doença relacionada ao coração? O magnésio está envolvido em muitos processos biológicos e oferece uma ampla gama de benefícios, como relaxar os vasos sanguíneos, ajudar a formar osso, aumentar os níveis de energia e níveis regulatórios de açúcar no sangue e insulina. Este mineral também ajuda a desintoxicação do corpo de matéria tóxica e auxilia na síntese de glutationa. Também desempenha um papel importante na mitocondria.
Os alimentos contendo magnésio incluem: 1. Brócolis; 2. Frutas e bagas; 3. Couve de Bruxelas;  Kale (colve);  Abóbora;  Bok choy;  Cacau cru;  Espinafre;  Nozes e sementes;  Alface romana;  Nabos verdes;  Collard greens;  Beet greens;  Acelga-suiça;  Abacates. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.

quarta-feira, 14 de junho de 2017

A química das mangas


A manga é uma fruta de verão clássica, mas, para alguns, pode trazer uma erupção cutânea quando lidar com ela ou comê-la. Essa irritação não é única para as mangas - de fato, há uma química surpreendente em comum entre as mangas e a hera venenosa. Nesta publicação, olhamos para o culpado químico, bem como alguns dos compostos químicos por trás do sabor e aroma das mangas.

Começaremos com o sabor e o aroma das mangas. Aqui há uma grande quantidade de compostos que fazem contribuições variadas - mais de 270 compostos voláteis foram detectados na análise, embora nem todos estes contribuam significativamente para provar e cheirar. Estudos recentes identificaram os ésteres como a principal fonte do aroma frutado da manga, sendo um dos principais contribuintes o butanoato de etilo.
Um dos principais contribuintes para a nota doce no aroma de manga é a 4-hidroxi-2,5-dimetil-3 (2H) -furanona (HDMF para baixo). Curiosamente, este composto também é encontrado em morangos e também é estruturalmente semelhante a alguns dos compostos responsáveis ​​pelo aroma de morango.
Há muitos outros contribuidores também. Os compostos de lactona, como  γ -octalactona, podem dar uma nota de coco ao aroma, e toda uma série de terpenos estão entre os compostos voláteis mais abundantes emitidos por mangas - embora contribuam menos para o seu aroma.
Então, e sobre a erupção que algumas pessoas experimentam ao comer mangas? Medicamente, é chamado de dermatite de contato, e é causado por um determinado conjunto de compostos encontrados na pele da manga. As mangas estão, como acontece, na mesma família de plantas que a hera venenosa. Poison ivy pode causar dermatite de contato devido à presença de urushiol, uma substância oleosa encontrada na seiva da planta, e este mesmo grupo de compostos são encontrados (embora geralmente em níveis mais baixos) na pele da manga. Muitas pessoas podem comer mangas sem problemas, pois a sensibilidade ao urushiol é variável. Algumas pessoas não experimentam reação, enquanto outras podem ser muito sensíveis a ela e reagir imediatamente. Se você é afetado por isso, há algumas coisas que você pode fazer. Em primeiro lugar, vale a pena notar que o urushiol é encontrado em níveis mais elevados em mangas verdes em comparação com as maduras. Em segundo lugar, como é encontrado na casca, evitar contato com a casca pode ajudar a prevenir qualquer reação alérgica. Finalmente, os anti-histamínicos, se tomados antecipadamente, podem ajudar a prevenir a resposta alérgica. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira, Químico Industrial.

terça-feira, 13 de junho de 2017

A divisão dos átomos até hoje

Os gregos antigos pensavam que a partícula fundamental era o átomo. Mas quando o elétron foi descoberto em 1897, percebemos que os átomos podem ser divididos. Desde então, os físicos continuaram a busca de partículas subatômicas. Tudo o que podemos ver deles são as faixas que deixam como os rastros de aviões supersônicos deixados no céu. Esta câmara de nuvem cheia de vapor detectou o primeiro pósitron - o parceiro de antimatéria para um elétron - em 1932. Criado por uma colisão de raios cósmicos, o pósitron deu por descoberto. Seu caminho foi arqueado por um campo magnético, exibindo sua carga positiva. A forma da pista revelou sua massa. Esta primeira imagem da antimatéria está entre as fotografias mais importantes da história da ciência. Foto 1.
Foto 1

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Neutrinos fazem faíscas voarem - Para capturar o rastro ardente de um neutrino de múon que viaja muito perto da velocidade da luz e desliza através da matéria como um fantasma, os físicos norte-americanos Melvin Schwartz, Leon Lederman e Jack Steinberger usaram uma câmara de faísca. Uma tensão é aplicada entre placas de metal vizinhas que são separadas por hélio isolante e gás de néon. Os neutrinos de Múon, criados em um atômico próximo de um colisionador foi esmagado, através de uma parede de aço de 5.000 toneladas feita das placas velhas do navio de batalha e através do gás, deixando uma fuga das faíscas em sua vigília. Foto-2.
... e deixaram um rastro de bolhas  - Estes redemoinhos psicodélicos deixaram sua marca na física de partícula nos anos 60 e 70. A câmara de bolha é semelhante a uma câmara de nuvem, mas cheia com um fluido, tipicamente hidrogênio líquido, aquecida até pouco abaixo do ponto de ebulição. O hidrogênio ferve como partículas carregadas amplificadas, deixando um rastro de bolhas. Nesta imagem, um neutrino de múon gerado por um feixe atômico rasgou a partir da esquerda. O neutrino em si não deixou nenhuma pista, mas colidiu com um nêutron que explodiu em um "chuveiro" de partículas. Quanto mais energética for a partícula, mais longa será sua pista. Foto-3.
Quarks desfibram delicados fios - O "quark superior" foi descoberto usando uma câmara de deriva. Esta máquina levou a detecção de partículas para a era digital. Poderia pegar milhares de partículas em um segundo - prático para rastrear uma das mais fugazes partículas subatômicas, o quark superior, que se desintegra dentro de um trilhão de um trilhão de segundos. A imagem mostra o Tracker Central Outer. Operou entre 1986 e 1996 como parte do Detector de Colisão no Fermilab perto de Chicago e descobriu o quark top em 1995. Ele continha dezenas de milhares de fio de tungstênio banhado a ouro e banhado em gás argônio. À medida que as partículas carregadas geradas em esmagadores de átomos disparavam através do rastreador, eles soltavam elétrons de átomos de argônio e os atiravam contra o fio detector mais próximo. Cada "pulso" permitiu aos físicos rastrear as partículas em 3-D. Foto-4.
Caçando o bóson de Higgs - O mais poderoso desmembrador de átomos de hoje - o Large Hadron Collider - requer detectores de alta tecnologia, como o detector Compact Selenóide Muon. Quatro camadas registram o ímpeto das partículas, energia, carga, massa e trajetória. Em 2013, detectou os restos de um bóson de Higgs - a partícula não verificada, final do Modelo Padrão de física. Forjado a partir de dois prótons colisionando,  Higgs o decompôs em um par de fótons - como previsto pelo Modelo Padrão. São mostrados aqui como linhas pontilhadas amarelas e torres verdes. Mas o Modelo Padrão só explica cerca de 5% do Universo. "Há muito mais energia escura e matéria escura lá fora - há muitas perguntas sem resposta", diz o físico de partículas Gavin Hesketh. A partícula fundamental da matéria escura será encontrada a seguir? Foto-5. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira. 

quarta-feira, 7 de junho de 2017

Sistema molecular para fotossíntese artificial

Um sistema molecular para fotossíntese artificial é projetado para imitar as principais funções do centro fotosintético em plantas verdes - absorção de luz, separação de carga e catálise - para converter energia solar em energia química armazenada por combustível de hidrogênio.
Os fotossistemas (PS) I e II são complexos de proteínas grandes que contêm moléculas de pigmento absorventes de luz necessárias para a fotossíntese. O PS II captura energia da luz solar para extrair elétrons de moléculas de água, dividindo a água em íons de oxigênio e hidrogênio (H +) e produzindo energia química sob a forma de ATP. PS I usa esses elétrons e H + para reduzir NADP + (uma molécula transportadora de elétrons) em NADPH. A energia química contida em ATP e NADPH é então utilizada na reação independente da luz da fotossíntese para converter dióxido de carbono em açúcares. A fotossíntese em plantas verdes converte a energia solar em energia química armazenada, transformando o dióxido de carbono atmosférico e  água em moléculas de açúcar que alimentam o crescimento da planta. Os cientistas têm tentado reproduzir artificialmente este processo de conversão de energia, com o objetivo de produzir combustíveis ecológicos e sustentáveis, como o hidrogênio e o metanol. Mas imitando funções-chave do centro fotossintético, onde as biomoléculas especializadas realizam a fotossíntese, provaram ser desafiadoras. A fotossíntese artificial requer a concepção de um sistema molecular capaz de absorver a luz, transportar e separar a carga elétrica e catalisar as reações de produção de combustível - todos os processos complicados que devem operar de forma síncrona para alcançar uma alta eficiência de conversão de energia. Agora, os químicos do Laboratório Nacional de Brookhaven do Departamento de Energia dos EUA (DOE) e da Virginia Tech criaram dois fotocatalisantes (materiais que aceleram as reações químicas após a absorção de luz) que incorporam componentes individuais especializados para absorção de luz, separação de carga ou catálise em uma única " Supramolécula ". Em ambos os sistemas moleculares, vários centros de colheita de luz feitos de íons metálicos de rutênio (Ru) são conectados a um único centro catalítico feito de íons metálicos de ródio (Rh) através de uma molécula de ponte que promove a transferência de elétrons dos centros de Ru para o catalisador Rh, onde o hidrogênio é produzido.
Eles compararam o desempenho da produção de hidrogênio e analisaram as propriedades físicas das supramoleulas, conforme descrito em um artigo publicado na edição on-line do 1 de junho do Journal of the American Chemical Society , para entender por que o fotocatalisador com seis em oposição a três absorvedores de luz  de Ru produz mais hidrogênio e permanece estável por um longo período de tempo. "O desenvolvimento de sistemas moleculares eficientes para a produção de hidrogênio é difícil porque os processos estão ocorrendo a taxas diferentes", disse o autor principal Gerald Manbeck, um químico no grupo de fotosíntese artificial no Brookhaven Lab. "Completando o turnover catalítico do hidrogênio antes das cargas separadas - o elétrico excitado por luz negativamente carregada e o" furo "positivo deixado atrás depois que a molécula excitada absorve a energia da luz - tem a chance de se recombinar e desperdiçar o calor, é um dos principais Desafios ". Outra complicação é que dois elétrons são necessários para produzir cada molécula de hidrogênio. Para que a catálise aconteça, o sistema deve manter o primeiro elétron o suficiente para que o segundo apareça. "Construindo supramoléculas com vários absorventes de luz que podem funcionar de forma independentes, estamos aumentando a probabilidade de usar cada elétron de forma produtiva e melhorar a capacidade das moléculas de funcionar em condições de pouca luz", disse Manbeck.
Manbeck começou a fazer as supramoleculas na Virginia Tech em 2012 com o falecido Karen Brewer, co-autor e seu orientador pós-doutorado. Ele descobriu que o sistema de quatro metais (tetrametálico) com três centros de absorção de luz de Ru e um centro catalítico de Rh produziam apenas 40 moléculas de hidrogênio para cada molécula de catalisador e deixaram de funcionar após cerca de quatro horas. Em comparação, o sistema de sete metais (heptametálicos) com seis centros de Ru e um centro de Rh foi mais de sete vezes mais eficiente, fazendo um ciclo de 300 vezes para produzir hidrogênio por 10 horas. Essa grande disparidade em eficiência e estabilidade foi desconcertante porque as supramoleculas contêm componentes muito semelhantes. Manbeck se juntou a Brookhaven em 2013 e desde então realizou uma série de experiências com o co-autor Etsuko Fujita, líder do grupo de fotosíntese artificial, para entender as causas fundamentais da diferença de desempenho. "A capacidade de formar o estado separado de carga é um indicador parcial de se uma supramolecula será um bom fotocatalisador, mas perceber uma separação de carga eficiente exige afinar a energia de cada componente", disse Fujita. "Para promover a catálise, o catalisador Rh deve ser suficientemente baixo em energia para aceitar os elétrons dos absorventes de luz Ru quando os absorventes são expostos à luz".
Através da voltametria cíclica, uma técnica eletroquímica que mostra os níveis de energia dentro de uma molécula, os cientistas descobriram que o catalisador Rh do sistema heptametálico é ligeiramente mais pobre em elétrons e, portanto, mais receptivo aos elétrons receptores do que a sua contraparte no sistema tetrametálico. Este resultado sugeriu que a transferência de carga era favorável no sistema heptametálico, mas não no sistema tetrametálico. Eles verificaram sua hipótese com uma técnica resolvida no tempo chamada espectroscopia de absorção transitória de nanosegundo, na qual uma molécula é promovida para um estado excitado por um pulso laser intenso e a decadência do estado excitado é medida ao longo do tempo. Os espectros resultantes revelaram a presença de uma transferência de carga Ru-a-Rh no sistema heptametálico apenas. "Os dados não apenas confirmaram nossa hipótese, mas também revelaram que a separação da carga do estado excitado ocorre muito mais rapidamente do que imaginávamos", disse Manbeck. "Na verdade, a migração de carga ocorre mais rápido do que a resolução do tempo de nosso instrumento, e provavelmente envolve estados excitados de alta energia ". Os pesquisadores planejam buscar um colaborador com instrumentação mais rápida que possa medir a taxa exata de separação de carga para ajudar a esclarecer o mecanismo.
Em um experimento de acompanhamento, os cientistas realizaram a medição de absorção transitória sob condições de operação fotocatalíticas, com um reagente usado como a fonte máxima de elétrons para produzir hidrogênio (uma fotossíntese artificial escalável de hidrogênio combustível da água exigiria a substituição do reagente por elétrons liberados durante a oxidação da água). O estado excitado gerado pelo pulso laser rapidamente aceitou um elétron do reagente. Eles descobriram que o elétron adicionado reside apenas em Rh no sistema heptametálico, apoiando ainda a migração de carga para Rh predita pela voltametria cíclica. "O alto turnover fotocatalítico do sistema heptametálico e os princípios que regem a separação da carga que foram descobertos neste trabalho incentivam estudos adicionais usando múltiplas unidades de colheita de luz ligadas a locais catalíticos únicos", disse Manbeck. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.