Revista Colombiana de Química

**Production of lactic acid from whey using Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus**

El objetivo principal de esta investigación fue determinar las condiciones adecuadas de crecimiento del Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus para la producción de ácido láctico, utilizando como sustrato lactosuero proveniente del departamento del Cesar, Colombia. El ácido láctico es producto de la extracción y purificación de caldos de fermentación donde se usa como bacterias fermentativas el co-cultivo Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus, usualmente usadas para la producción de yogurt. El sustrato es suplementado con extracto de levadura, fosfato de amonio como fuente de nitrógeno y carbonato de calcio como neutralizante. Esto con el fin de optimizar el consumo, por parte de las bacterias, del carbohidrato principal presente en el suero (lactosa). Durante la fermentación se controló la concentración del inóculo y temperatura, el tiempo máximo fue 72 h. La purificación se llevó a cabo mediante esterificación, filtración de sólidos formados con la reacción y extracción de agua por evaporación y posterior arrastre con nitrógeno. Finalmente se obtuvo ácido láctico con un 78,0% de pureza (36,7 g/L), el cual se caracterizó a través de espectroscopía infrarroja.

O principal objetivo desta pesquisa foi determinar as condições adequadas de crescimento do Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus para a produção de ácido láctico utilizando como substrato soro de leite obtido do Departamento do Cesar, Colômbia. O ácido láctico é um produto da extração e purificação de caldos de fermentação, no qual são usadas como bactérias fermentativas Lactobacillus delbrueckiisubsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus, normalmente usadas para a produção de iogurte. O substrato é suplementado com extrato de levedura, fosfato de amonio como fonte de nitrogênio e de carbonato de cálcio como um neutralizador, para optimizar o consumo, pelas bactérias, do principal hidrato de carbono presente no soro (lactose). Durante a fermentação os seguintes fatores foram controlados: concentração do inóculo e temperatura, e atingiu num máximo de 72 h. A purificação foi efetuada por esterificação, filtração dos sólidos formados com a reação e remoção de água por evaporação e varrimento com nitrogênio. Finalmente o ácido láctico foi obtido com 78,0% de pureza (36,7 g/L), e foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho.

The main objective of this research was to determine the proper growth conditions of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus for the production of lactic acid using serum as substract. This serum was obtain from the department of Cesar, Colombia. Lactic acid is the result of the extraction and purification of fermentation broths in which bacteria Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus and Streptococcus thermophilus are used, which are usually used for the production of yogurt. The substrate was supplemented with yeast extract, ammonium phosphate as a nitrogen source, and calcium carbonate as a neutralizer, in order to optimize the consumption, by the bacteria, of the main carbohydrate present in serum (lactose). During the fermentation (up to 72 h) the inoculums concentration, and temperature were controlled. Purification consisted in esterification, filtration of solids formed during the reaction, and removing of water by evaporation and nitrogen influx. Finally, lactic acid was obtained with 78,0% purity (36.7 g/L), which was characterized by infrared spectroscopy.

Evaluation of total petroleum hydrocarbons (TPH) in urban soil from Maicao, Colombia

Se evaluó la presencia de los hidrocarburos totales de petróleo (TPH) y sus efectos sobre propiedades de suelos en el área urbana de Maicao, Colombia. Se seleccionaron 18 sitios, nueve con derrames históricos y nueve sin ellos y se evaluaron dos profundidades (0-30 cm y 30-60 cm). Se extrajeron los TPH de las fracciones mediana (método reflujo en Soxhlet, EPA 3540C) y pesada (método de reflujo en Soxhlet, EPA 3550C). Se identificaron por cromatografía de gases con detector de ionización de flama (CG-FID). Se determinaron parámetros del suelo relacionados con su potencial de adsorción: pH, conductividad eléctrica (CE), carbono orgánico (CO), capacidad de intercambio catiónico (CIC), textura, retención de humedad del suelo y estabilidad de agregados. Se estableció alto contenido de todas las fracciones de TPH con efecto diferencial sobre las capas del suelo. No se encontraron cambios significativos para textura ni CE. Hubo incremento en el contenido de CO del suelo (500%), agregación y estabilidad de agregados (200%), ligera disminución del pH, CIC y retención de humedad del suelo (23,5% superficie). Estos resultados señalan la vulnerabilidad de los suelos dentro del casco urbano ante la contaminación por TPH y la exposición de la población humana a estos contaminantes.

The presence of total petroleum hydrocarbons (TPH) and their effects on soil properties in urban area of Maicao, Colombia, was evaluated. 18 sites were selected: nine contaminated and nine non-contaminated and two depths (0-30 cm and 30-60 cm) were evaluated. The medium TPH fraction (Soxhlet reflux method, EPA 3540C) and heavy TPH fraction (Soxhlet reflux method, EPA 3550C) were extracted. TPH were identified by gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID). Soil parameters related potential adsorption were determined: pH, electrical conductivity (EC), organic carbon (OC), cation exchange capacity (CEC), texture; soil moisture retention, aggregate stability. High contents of TPH was found in all fractions. No significant changes were found for texture and (EC). There was an increase in the content of OC (500%), soil aggregation and aggregate stability (200%); slight decrease pH, CEC and soil moisture retention (23.5% soil surface). These results show the vulnerability of the urban soils to the TPH contamination and exposure of the human population to these contaminants.

Foi avaliada a presença de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) e seus efeitos sobre as propriedades do solo na área urbana de Maicao, Colômbia. Foram selecionados 18 localidades, 9 com derrames históricos e 9 sem eles; 2 profundidades (0-30 cm e 30-60 cm). TPH foram extraídos do frações medianas (método do fluxo no Soxhlet, EPA 3540C) e frações pesadas (método refluxo Soxhlet, EPA 3550C). TPH foram identificados por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG/FID). Parâmetros do solo relacionados com potencial de adsorção foram determinados: pH, condutividade elétrica (CE), carbono orgânico (CO), capacidade de troca de cátions (CC), textura; retenção de umidade do solo; estabilidade de agregados. Foi estabelecido um elevado nível de TPH em todas as frações, com efeito diferencial nas camadas superficiais do solo. Não foram encontradas diferenças significativas para a textura e CE. Houve um aumento do CO do solo (500%), a agregação e a estabilidade dos agregados (200%); ligeira diminuição no pH, CC e retenção de umidade do solo (23,5% da superfície). Estes resultados mostram a vulnerabilidade dos solos dentro da cidade pela contaminação com TPH e exposição da população humana a estes contaminantes.

**Textural and chemical characterization of activated carbon prepared from shell of african palm (Elaeis guineensis) by chemical activation with CaCl₂ and MgCl₂**

Se obtuvieron carbones activados mediante activación química de cuesco de palma africana (Elaeis Guineensis) con soluciones de cloruro de magnesio y cloruro de calcio a diferentes concentraciones. Los materiales preparados se caracterizaron textural y químicamente. Los resultados obtenidos muestran que los carbones activados con los mayores valores de área superficial y volumen de poro se obtienen cuando se emplean soluciones con las menores concentraciones del agente activante. Los carbones activados obtenidos presentan áreas superficiales y volúmenes de poro con valores entre 10 y 501 m²/g y 0,01 y 0,29 cm³/g respectivamente. Los valores de las entalpías de inmersión de los sólidos en agua se encuentran entre -14,3 y -32,8 J/gy en benceno entre -13,9 y -38,6 J/g. La acidez y la basicidad total de los carbones activados presentan valores entre 23 y 262 µmol/g y 123 y 1724 µmol/g respectivamente. También se determinó el pH en el punto de carga cero, con valores entre 4,08 y 9,92 para el conjunto de los carbones activados. Los resultados muestran que la activación con las sales MgCl2 y CaCl2 producen carbones activados con poros en el rango de los mesoporos que facilitan la entrada del adsorbato al interior del material.

Activated carbons through chemical activation of African palm shells (Elaeis guineensis) with magnesium chloride and calcium chloride solutions at different concentrations were obtained. The prepared materials were characterized textural and chemically. The results show that activated carbons with higher values of surface area and pore volume are obtained when solutions with lower concentrations of the activating agent are used. The obtained activated carbons have surface areas and pore volumes with values between 10 and 501 m²/g and 0.01 and 0.29 cm³/g respectively. Immersion enthalpies values of solids in water were between -14.3 and -32.8 J/g and benzene between -13.9 and -38.6 J/g. Total acidity and basicity of the activated carbons had values between 23 and 262 μmol/g 123 and 1724 μmol/g respectively. pH at the point of zero charge was also determined with values between 4.08 and 9.92 for set of activated carbons . The results show that activation with CaCl2 and MgCl2 salts produce activated carbons with pores in the range of mesopores for facilitate entry of the adsorbate into the materials.

Carvões ativados por ativação química a partir da casca de palmeira africana (Elaeis guineensis) com soluções de cloreto de magnésio e cloreto de cálcio em diferentes concentrações foram obtidas. Os materiais preparados foram caracterizados pela textura e quimicamente. Os resultados obtidos mostram que os carvões ativados com maiores valores de área superficial e volume de poros se conseguem usando baixas concentrações do ativante. Os carvões ativados obtidos têm áreas superficiais e volumes de poro com valores entre 10 e 501 m²/g e 0,01 e 0,29 cm³/g , respectivamente. Os valores da entalpia de imersão do sólido em água situam-se entre -14,3 e -32,8 J/g e em benzeno entre -13,9 e -38,6 J/g . A acidez e basicidade total dos carvões ativados obtidos apresentam valores entre 23 e 262 μmol/g e 123 e 1724 μmol/g, respectivamente. O pH no ponto de carga zero também foi determinado com valores entre 4,08 e 9,92 para todos os carvões ativados. Os resultados mostram que a ativação com CaCl2 e MgCl2 produze carvões ativados com poros na gama de mesoporos que facilitam a entrada do adsorbato para os materiais.

Use of mathematical algorithms to evaluate the influence of physicochemical parameters affecting the adsorption of aromatic compounds on activated carbon

El objetivo principal fue encontrar cómo ciertos parámetros o factores fisicoquímicos del carbón activado pueden influir en la capacidad de adsorción de tres adsorbatos: fenol, ácido benzoico y ácido salicílico. Se emplearon dos métodos de análisis multivariado de datos: análisis principal de mínimos cuadrados (PLS) y regresión de componentes principales (PCR). El método de PLS mostró una mejor concordancia entre los valores estimados y experimentales. Usando este método, se formularon ecuaciones para predecir la capacidad de remoción de cada adsorbato. Usando PLS fue posible estimar la capacidad de adsorción del ácido benzoico, ácido salicílico y fenol con un error estándar de validación menor al 6%. Así se predijo que la acidez superficial es el parámetro más importante del carbón activado para adsorber compuestos aromáticos.

The main objective was to describe parameters and physicochemical factors of activated carbon related to the adsorption capacity of three adsorbates: Phenol, benzoic acid, and salicylic acid. Two multivariate data analysis methods were used: Partial least square (PLS) and principal component regression (PCR). PLS showed better agreement between estimated and experimental values and using this method, equations were developed to predict the removal capacity of each adsorbate. The adsorption capacity of activated carbon in relation to benzoic acid, salicylic acid, and phenol was predicted with a standard error of validation of less than 6%. Surface acidity was the most important parameter affecting the adsorption of aromatic compounds by activated carbon.

Foram utilizados métodos de análises multivariada de dados: análises parcial de mínimos quadrados (PLS) e regressão das componentes principais (PCR) para encontrar como certos parâmetros ou fatores físico-químicos do carvão ativado podem influenciar a capacidade de adsorção de três adsorvatos: fenol, ácido benzoico e ácido salicílico. Encontrou-se que o método PLS apresentou melhor concordância entre os valores estimados e experimentais. Utilizando-se este método, podem-se desenvolver equações para prever a capacidade de remoção para cada adsorvato. Usando o método PLS foi possível estimar a capacidade de adsorção do carvão ativado para o ácido benzoico, ácido salicílico e fenol com um erro padrão de validação menor ao 6%. Assim foi previsto que a acidez da superfície é o parâmetro mais importante do carvão ativado para adsorver compostos aromáticos.

Implementation of a methodology to separate human plasma proteomes by two-dimensional electrophoresis

En este trabajo se implementaron las condiciones para la separación de proteomas de plasma sanguíneo por electroforesis bidimensional. En muestras de plasma de infante y adulto se evaluaron dos sistemas de pretratamiento de la muestra para reducir el rango dinámico de las proteínas: inmunodepleción de proteínas abundantes y enriquecimiento de proteínas de baja abundancia. Los proteomas se separaron por electroforesis bidimensional y las imágenes se analizaron con el programa Melanie 7.0. Se encontró que ambos métodos de pretratamiento fueron reproducibles y permitieron ver las diferencias en los proteomas de infante y adulto, como muestran los análisis de componentes principales y de clasificación jerárquica tipo heatmap. El porcentaje de recuperación de proteínas fue mayor con la inmunodepleción en comparación con el enriquecimiento proteico. Estos resultados permitieron concluir que con la inmunodepleción, se tiene mayor control de las proteínas eliminadas y por tanto menor pérdida de información, lo que permite su aplicación en estudios exploratorios para la identificación de potenciales biomarcadores de enfermedad.

The conditions to separate blood plasma proteomes by two-dimensional electrophoresis were implemented. In plasma samples from infant and adult two sample pretreatment systems to reduce the proteins dynamic range were evaluated: Immunodepletion of abundant proteins and protein-enrichment of low abundance proteins. Proteomes were separated by two-dimensional electrophoresis and the images were analyzed using Melanie 7.0. It was found that both pretreatment methods were reproducible and allowed to see the differences in the proteomes of infant and adult, as evidenced by the principal component analysis and heatmap, a type of hierarchic classification. The percent recovery of proteins was greater with the immunodepletion method, compared to the protein enrichment system. With these results, we conclude that reducing the complexity of plasma by immunoaffinity showed better control of unrecovered proteins and therefore less loss of information, which allows its application on exploratory studies to identify potential biomarkers of disease.

O objetivo deste trabalho foi otimizar as condições para a separação de proteomas do plasma sanguíneo por eletroforese bidimensional para sua aplicação na procura de potenciais biomarcadores. Trabalhou-se com amostras de plasma de crianças e adultos, avaliando dois sistemas de pre-tratamento da amostra para diminuir o espectro dinâmico das proteínas, imunodepleção de proteínas abundantes e enriquecimento de proteínas de baixa abundância. Os proteomas foram separados por eletroforese bidimensional e as imagens foram analisadas com o programa Melanie 7.0. Foi encontrado que ambos métodos de pre-tratamento foram reprodutíveis e permitiram observar as diferenças nos proteomas de crianças e adultos, como foram evidenciadas com as análises de componentes principais e de classificação hierárquica tipo heatmap. A porcentagem de recuperação de proteínas foi maior na imunodepleção do que obtido pelo enriquecimento proteico. Estes resultados permitiram concluir que com a imunodepleção há um controle mais eficiente das proteínas eliminadas e assim uma menor perda de informação, isto permite sua aplicação em estudos exploratórios orientados na identificação de potenciais biomarcadores da doença.

Viscometric properties of DL-alanine in aqueous solutions of 1-Butyl-3-methyl imidazolium trifluoromethanesulfonic acid at different temperatures

Se determinaron los tiempos de flujo de la DL-alanina en soluciones acuosas del líquido iónico trifluorometanosulfonato de 1-Butil-3-metil imidazolio (0,1000-1,0000 mol/Kg) usando un viscosímetro Anton Paar® modelo AMVn a temperaturas de 283,15; 288,15; 293,15; 298,15; 303,15; 308,1; 313,15 y 318,15 K y 0,10 MPa. A partir de los datos obtenidos se calcularon las viscosidades absolutas, los coeficientes B de viscosidad, la pendiente y los parámetros de activación del flujo viscoso del estado de dilución infinita. Los valores obtenidos para estos parámetros fueron discutidos en términos de las interacciones presentes en solución.

Flow times of DL-alanine in aqueous solutions of ionic liquid 1-butyl-3-methyl imidazolium trifluoromethanesulfonate (0.1000-1.0000 mol/Kg) were determined, using a viscometer model Anton Paar® AMVn at 283.15, 288.15, 293.15, 298.15, 303.15, 308.1, 313.15 and 318.15 K and 0.10 MPa. From the data obtained the absolute viscosities, viscosity coefficients B, the slope and the activation parameters of viscous flow at state of infinite dilution were calculated. The values obtained for these parameters were discussed in terms of the interactions present in solution.

Foram determinados os tempos de fluxo da DL-alanina em soluções aquosas do líquido iónico trifluorometanossulfonato de 1-butil-3-metil imidazólio (0,100-1,000 mol/Kg) utilizando um viscosímetro Anton Paar® de modelo AMVn a temperaturas de 283,15; 288,15; 293,15; 298,15; 303,15; 308,1, 313,15 e 318,15 K e 0,10 MPa. A partir dos dados obtidos foram calculadas as viscosidades absolutas, os coeficientes de viscosidade B, o gradiente e os parâmetros de ativação de fluxo viscoso no estado de diluição infinita. Os valores obtidos para estes parâmetros são discutidos em termos das interações presentes na solução.