Passeio químico por Proença-a-Nova (I)

Em 2011, no Ano Internacional da Química, a convite o Centro de Ciência Viva da Floresta (CCVF)  de Proença-a-Nova realizei um passeio químico por Proença-a-Nova para o qual tive o apoio e colaboração de vários dos membros do Centro, em particular da Catarina Antunes. De facto, o passeio foi delineado sem que eu tivesse estado previamente em Proença, a partir das fotografias e percurso sugerido, num total de mais de quarenta paragens. Por várias razões, nomeadamente falta de tempo, a publicação do texto distribuido aos participantes no passeio, e as fotos do passeio ficaram inéditos. Faço agora essa publicação, com algumas adaptações, mantendo a coloquialidade e o diálogo que se conseguiu no passeio, agradecendo aos membros do CCVF que cederam as fotos e ajudaram a delinear o percurso.

O percurso iniciou-se no Parque do Comendador João Martins e contou com um bom número de participantes. A primeira paragem foi junto a um salgueiro-chorão. Os salgueiros estão ligados a um dos primeiros fármacos semi-sintéticos, que é também um dos mais bem sucedidos: o ácido acetilsalicílico, conhecido como aspirina. Da descoberta das propriedades medicinais da casca desta planta, passando pelo isolamento da salicina e do ácido salicílico, até à síntese do ácido acetilsalicílico, este medicamento faz-nos um resumo da história da química medicinal. Hoje em dia são aprovadas cerca de quarenta novas entidades farmacêuticas por ano (ou de forma sucinta, fármacos), sendo que de de 1981 a 2014 foram aprovadas 1562. Esta realidade corresponde a milhares de potenciais fármacos que ficaram pelo caminho nas várias fases do desenvolvimento ou dos testes clínicos. Desses 1562 fármacos, mais de metade são de origem completamente sintética, sendo a sua descoberta baseada na pesquisa em bases de dados de moléculas (algumas previamente não existentes) com critérios que vão das relações entre actividade e estrutura até a qualidade da ligação a proteínas que são alvos terapêuticos. A outra metade, é baseada ou inspirada em fármacos naturais, podendo ser semi-sintética. Embora a origem natural seja ainda uma fonte potencial e importante de fármacos, a maioria dos mais recentes não tem origem natural.   
Em seguida, passámos junto a uma tília, cujas flores são bem conhecidas pelas propriedades medicinais que se lhe atribuem. Ao longo dos tempos têm sido identificados os seus inúmeros constituintes e verificado que alguns têm efeito calmante, anti-espasmódico e diurético. A descoberta de moléculas naturais eficazes como fármacos ou com  outras funções é muito importante, como referido acima. Mas não é por ser natural que o chá de tília está isento de riscos. Há indicação de que deve ser evitado por cardíacos e, claro, por grávidas e bebés. Com o calor notam-se as suas folhas cobertas de óleos essenciais que fazem parte da protecção desta planta contra a perda de água. Algumas variedades híbridas de tília são muito sensíveis aos afídeos que extraem e armazenam esses óleos e são “pastoreados” pelas formigas, causando por vezes a queda destes no solo. Notem-se as cores das folhas. A que são estas devidas estas cores?

Passámos em seguida junto à estátua do Comendador João Martins. A química estuda e procura controlar e usar as propriedades dos materiais, assim como as suas transformações. A ligação entre a metalurgia e a química é por isso muito estreita. A estátua do Comendador é de bronze, uma liga de cobre e estanho que é muito menos maleável do que o cobre. Com o tempo o bronze, assim como o cobre, ficam cobertos com sais verdes de cobre que funcionam como uma camada protectora embora sejam nalguns casos seja ligeiramente solúveis. Note-se os escorrimentos verdes que há por vezes nestes materiais.
O parque tem bastantes outros motivos de interesse químico que na altura não referi, nomeadamente o chão e os passadiços de tábuas de cor castanha feitas pelo aglomerado de um polímero com serradura de madeira, originando um material de elevada resistência e durabilidade; o aço inoxidável das estruturas dos passadiços e das construções; entre outras coisas. 

Parámos em seguida junto a um ácer. Algumas variedades de ácer são famosas pelas colorações de outono das suas folhas. Nas alturas do ano com mais luz, nas células das folhas há clorofila que é verde e está continuamente a ser formada, carotenóides que são amarelos e antocianinas que têm cores do violeta ao vermelho, dependendo das plantas. Estas antocianinas são uma espećie de protector solar das plantas (que não podem sair do lugar). Quando a produção de clorofila baixa, no outono, as cores dos outros pigmentos tornam-se mais visíveis. Finalmente, quando todos os pigmentos desaparecem, a presença de taninos é responsável pela cor castanha das folhas secas. O ácer foi uma das plantas mais promissoras na pesquisa em larga escala realizada, nos anos 70 do século XX, por princípios activos anticancerígenos. Foi nessa altura que se descobriu, no tronco de uma espécie relativamente rara de teixo, o taxol, o qual é agora sintetizado a partir de um composto extraído das folhas do teixo vulgar. A sua produção é semi-sintética, a partir de uma origem renovável, evitando-se a destruição da espécie mais rara. Entretanto, o taxol, que é um medicamento ainda muito usado para alguns tipos de cancro, tornou-se um genérico de baixo custo com utilização relativamente baixa, que pode, como outros do mesmo tipo, sofrer, infelizmente e ocasionalmente, de períodos de escassez por não estar a ser produzido, ou a sua produção estar a ser canalizada para os paises que mais pagam por ele. 

Tudo o que se disse sobre as folhas do ácer serve para o liquidambar, assim como para qualquer outra árvore de folha caduca. E também o liquidambar, para além da sua beleza, é um pretexto para contar algumas histórias com química. A primeira envolve o medicamento oseltamivir conhecido pela marca registada Tamiflu(TM) que é importante no tratamento e profilaxia da gripe e é um exemplo muito bem sucedido do desenvolvimento racional de um fármaco. Esse desenvolvimento foi realizado como uma espécie de puzzle: sabia-se qual o alvo terapêutico do virus da gripe e procurou-se desenvolver uma molécula que se ligasse o melhor possível a este alvo, contribuido para a inactivação do virus. A síntese industrial desta molécula começa com um produto natural, o ácido chiquímico, que está presente em todas as plantas, mas se obtém normalmente de uma espécie aparentada ao anis estrelado. No entanto dada a procura anormal, há cerca de um ano, por esta planta, procuram-se outras plantas como fonte deste ácido; o liquidamber é uma das mais promissoras. O ácido chiquímico é fundamental para as plantas produzirem os aminoácidos aromáticos, fenilalanina, triptofano, tirosina e histidina, através do mecanismo do chiquimato. Tratam-se de aminoácidos que os animais não produzem, tendo de ser obtidos de plantas de forma directa, ou indirecta. É este mecanismo que os animais não têm que o herbicida glifosato inibe, levando à morte das plantas. A outra história envolve o nemátodo do pinheiro e fica reservada para quando chegarmos junto dos pinheiros.

Paragem junto a um carvalho americano e referência às bugalhas desta espécie de árvores que estão na origem do nome do ácido gálico. As bugalhas, devido à sua riqueza em taninos (grupo de moléculas de estrutura e dimensão variável que têm na sua estrutura o ácido gálico), foram muito usadas na produção de tinta para as canetas de tinta permanente. O processo envolve sais de ferro que em presença dos taninos originam uma tinta muito escura e solúvel. É de notar que permanente não significa que seja uma tinta que não se apague, mas sim que pode ser usada de forma contínua sem necessidade de tinteiro externo como as penas e canetas de aparo. Estas canetas foram substituídas, em termos práticos, pelas esferográficas e marcadores que usam tintas sintéticas; e também as tintas das canetas de tinta permanente são hoje em dia em boa parte sintéticas. A riqueza de pigmentos e corantes sintéticos existentes é actualmente enorme, mas a tinta da china, obtida do negro de fumo, uma forma amorfa de carbono, tem ainda um papel importante nas tintas negras modernas, no que concerne ao outro conceito de “permanente”: ser durável e não solúvel em água. 
Os paineis fotoivoltaicos colocados nas janelas da Câmara Municipal de Proença-a-Nova são um motivo de interesse particular. Os painéis fotovoltaicos comuns são feitos de sílica e no seu fabrico, contrariamente, ao que se poderia pensar há muita química, sendo que a sua produção envolve muita energia e a utilização de materiais tóxicos. Uma grande preocupação dos químicos é o desenvolvimento de métodos eficientes e limpos de obter energia. As células fotovoltaicas de Gratzel são feitos de pigmentos orgânicos, muito mais económicos que a sílica, e são uma alternativa promissora a esta, logo que se consigam desenvolver células mais duráveis.

Um loureiro é uma árvore bastante comum que não deve ser confundido com o louro-cerejo. As suas folhas são muito usadas em culinária e estão referenciadas como tendo actividade anti-bacteriana, anti-fúngica, insecticida e anti-inflamatória, entre outras, mas muitos dos compostos que contêm podem ter efeitos adversos. Nas suas folhas podemos encontrar vários terpenóides comuns a outra plantas que vamos encontrar no passeio: eucaliptol, alfa-pineno e canfeno. O seu cheiro característico é dados pela mistura complexa de dezenas destes compostos.
Paramos junto a uma olaia. Qualquer que seja a planta já um químico, um bioquímico, ou um farmacêutico, procurou identificar os seus constituintes e ver se têm algum princípio activo. Havia em 2011, 54 milhões de compostos químicos registados e todos os minutos são descobertos mais de uma dezena! Em Dezembro de 2017 estão registados mais de 134 milhões! Com os conhecimentos e métodos  que se tem hoje é relativamente fácil, embora por vezes trabalhoso, fazer a caracterização química desses compostos. A sua estrutura e grupos químicos dão boas indicações sobre a possibilidade de terem actividade biológica relevante, mas o primeiro teste indicativo é o estudo da interacção com diferentes tipos de células em laboratório.   

A partir dos frutos do medronheiro faz-se muitas vezes aguardente de medronho. O fruto sofre fermentação ao abrigo do contacto com o ar formando-se etanol (na presença de oxigénio forma-se ácido acético). Uma vez terminada a fermentação, o material resultante é destilado obtendo-se a aguardente. Trata-se de um processo que origina por vezes mais metanol  do que o aceitável  (menos de 1% do álcool puro obtido). Por isso as análises e a produção regulada são muito importantes, já que o metanol é venenoso, podendo causar cegueira e morte.  Como não poderia deixar de ser, foi já identificada capacidade antioxidante e neuro-protectora nos frutos do medronheiro. Esse resultado é bastante comum para os frutos e plantas e por si só não é indicador de grandes benefícios para a saúde como certas pessoas, nomeadamente naturopatas, sem treino científico sério, procuram assinalar de forma tendenciosa tomando como base a literatura científica.

Arcos de Valdevez e o Padre Himalaya

Arcos de Valdevez é uma vila muito bonita do Minho. Para além das belezas naturais e edificadas, da história e da gastronomia, é muito feliz a evocação do padre Manuel António Gomes (1868-1933) que ficou conhecido como Padre Himalaya (e assim assinava). Natural do concelho, o Padre Himalaya, foi um cientista e inventor reconhecido internacionalmente que embora nas últimas décadas se tenha tornado mais conhecido em Portugal, deveria sê-lo mais.

Atribui-se ao Padre Himalaya a introdução do interesse pela energia solar em Portugal, assim como são valorizados os seus escritos sobre o vegetarianismo e a naturopatia, mas há muito mais para dizer sobre esta personalidade genial e multifacetada, estudioso e experimentador insaciável, em boa parte autodidata, com ideias originais e visionárias, por vezes singulares, autor de um elevado número de patentes de mecânica, química e física e de textos (alguns ainda inéditos) sobre as mais diversas matérias.

Os engenhos solares que o Padre Himalaya construiu e que foram muito elogiados e premiados em exposições internacionais tinham como objectivo inicial a possibilidade de obtenção de adubos sintéticos através de altas temperaturas que fizessem o nitrogénio do ar reagir com o oxigénio e originar óxidos de azoto e desses obter os nitratos facilmente utilizáveis pelas plantas. As possibilidades de aplicação da energia solar são, como sabemos hoje, muito mais vastas, mas a fixação do nitrogénio do ar para obter fertilizantes sintéticos e dessa forma melhorar a agricultura e acabar com a fome era um sonho quase tão antigo como a descoberta deste elemento. O problema  acabou por ser resolvido através do Processo de Haber-Bosch, mas as ideia e contribuições do Padre Himalaya são também importantes para a história dessa demanda.

Tudo parece interessar ao Padre Himalaya, mas as suas raizes e as recordações da vida rural conduzem-no naturalmente aos aspectos práticos da agricultura, ao amor pela natureza, à naturopatia e à ecologia. Com recomendação do químico e fundador da Sociedade Portuguesa de Química, Ferreira da Silva, e contando com o apoio de várias mecenas, o Padre Himalaya estudou em Paris e mais tarde nos Estados Unidos. Entre os seus inventos químicos, contam-se explosivos, nomeadamente o que ficou conhecido por himalaíte e teve relevância industrial e comercial. As suas cartas têm muitos conselhos práticos de química e agricultura e de referências a medicamentos naturais e derivados de naturais que vai inventando, num tempo em que os testes clínicos ainda não existiam.

As preocupações ecológicas do Padre Himalaya são ainda muito actuais, mas as suas ideias naturopatas radicais e a recusa dos medicamentos químicos, assim como a falta de entendimento que denota da sua acção, podem parecer actuais num mundo que em parte glorifica estas ideias, mas estão claramente datadas e são baseadas em percepções e experiências claramente erróneas. Nomeadamente, num dos seus escritos, refere que o chá de uma planta tinha melhores efeitos para a varíola que a vacina! Obviamente, não há génios que não tenham em algum momento errado.

Continuando em Arcos de Valdevez, vale a pena conhecer os espigueiros do Soajo, aproveitando para evocar os processos tradicionais agrícolas e meditar sobre as muitas relações entre a beleza, a pobreza e a miséria, lembrando por exemplo as palavras terríveis de Eça de Queirós: A população dos campos, arruinada, vivendo em casebres ignóbeis, sustentando-se de sardinha e de ervas, trabalhando só para o imposto por meio de uma agricultura decadente, leva uma vida de misérias, entrecortada de penhoras. E pensar de forma desapaixonada sobre as possibilidades estatísticas de ter em larga escala, para alimentar a população actual, os processos que nos parecem belos, mas são claramente pouco eficientes, envolvendo trabalho manual e animal árduo, assim como a erosão dos solos e uma produtividade baixa e imprevisível. Males que o Padre Himalaya queria evitar.

Imagens: painel do Turismo de Arcos de Valdevez e escultura alusiva ao Padre Himalaya de José Rodrigues na entrada da vila.

Referência
Padre Himalaya. Antologia com textos inéditos. Introdução e selecção de Jacinto Rodrigues e Rosa Oliveira. Município de Arcos de Valdevez, 2013. 

A química nos anúncios das ruas

 Proponho um passeio pela publicidade de medicamentos, cosméticos e perfumes, presente nas ruas, à procura da química que estes produtos contêm e evoca. Este passeio centra-se em alguns dos anúncios que estiveram ou estão visíveis nos últimos anos sem qualquer critério particular ou objectivo comercial. Outros estarão visíveis, noutros passeios.

Os medicamentos de venda livre, publicitados em vários locais são uma novidade dos últimos anos. Estes têm, como é óbvio, compostos "químicos" na sua formulação, tendo vantagens terapêuticas e possíveis efeitos adversos. Serem de venda livre não quer dizer que não apresentem perigos, tanto mais que vários destes medicamentos coexistem com formulações idênticas de venda apenas com receita médica.

Agora que começou a aquecer e os pólens no ar atingem valores elevados, há anúncios de vários medicamentos para as alergias. O da figura do lado, tem na sua composição propionato de fluticasona, uma molécula esteróide relativamente complexa com propriedades anti-alérgicas (anti-histamínicas), anti-inflamatórias e anti-asmáticas e está disponível desde 1994. Trata-se de um fármaco agora genérico, mas ainda gerador de elevadas receitas para a farmacêutica que o vende: nos EUA é o líder de vendas deste tipo de medicamentos. Se se ler as letras pequenas do anúncio (ou o folheto, chamado em termos técnicos, bula), notar-se-á uma advertência em relação ao composto cloreto de benzalcónio que pode causar, paradoxalmente, alergias. Trata-se de um surfactante (um composto vagamente da família dos detergentes) que tem, neste caso, provavelmente, como função baixar a tensão interfacial entre o ar, a nuvem de gotículas que sai do vaporizador do medicamento e os fluidos  do nariz, facilitando a absorção do composto activo.

Um outros medicamento anunciado nas ruas, tem como princípio activo o anti-histamínico fexofenadina, uma molécula também relativamente complexa que se liga ao receptores da histamina, mas não atravessa de forma significativa a barreira hemato-encefálica (uma barreira fisiológica que impede alguns compostos de atingirem os sistema nervoso central e cerebro) e por isso não chega ao cérebro, causando sonolência. É curioso referir que foi esse efeito secundário da sonolência causada pelos primeiros anti-histamínicos estudados que levou à descoberta, nos anos 1950, do primeiro medicamento para as psicoses  e outras doenças psiquiátricas: a clorpromazina, muito conhecida pelo se nome comercial largactil. Ao se procurar um medicamento para as alergias acabou-se com outro para as psicoses e esquizofrenia!

Ainda há pouco tempo os anúncios eram de medicamentos para os resfriados e outros maleitas de inverno. A gripe é uma virose, em geral benígna, mas aborrecida. O medicamento daqui ao lado tem paracetamol, um medicamento para as dores e febre; cafeína, um composto nosso conhecido no café, vasodilatador e estimulante; e  mepiramina, um anti-histamínico. Estes compostos dirigem-se ao alívio dos sintomas e não à cura. Os resfriados e gripes normais curam-se com o tempo, muitos líquidos, alimentação saudável e descanso. Claro que há casos graves e pessoas que estão em maior risco, para os quais estas mezinhas modernas ou as antigas pouco servem. Para esses casos existem vacinas e antiviriais como o oseltamivir (conhecido pelo nome comercial de tamiflu), a usar só em casos especiais assim como tratamentos mais avançados em hospital.

Mas não só os medicamentos têm química nos anúncios das ruas. Outros exemplos são os cosméticos, tratamentos estéticos para o cabelo e perfumes. No daqui do lado é referido o ácido hialurónico, um composto existente naturalmente nos tecidos do nosso corpo, o qual até à pouco tempo tinha de ser administrado usando uma seringa. No departamento de Química da Universidade de Coimbra foi desenvolvido um método, comercializado desde o mês passado por uma empresa start-up (a LaserLeap), que usa pulsos de laser para facilitar a entrada de cosméticos na pele, sem necessidade de agulhas.

Há muitos cosméticos que apelam a conceitos químicos relativos à oxidação, em particular evocando efeitos anti-oxidantes e anti-envelhecimento. Mas há alguns que o fazem de forma enigmática, como por exemplo o do lado que diz "o meu segredo é o oxigénio em profundidade". Isso não faz grande sentido, à partida, pois o oxigénio é um oxidante. Será que se refere à respiração celular? De certeza que terão uma narrativa explicativa, mas o mais provável é que seja pseudo-científica. De qualquer forma, a indústria dos cosméticos é um assunto muito sério que movimenta milhões e, por isso, todos as formulações  e "explicações" são rigorosamente estudadas.

Também a pintura dos cabelos envolve muita química, como já referi a propósitos do química nos cabeleireiros. O métodos de pintura dos cabelos envolve água oxigenada razoavelmente concentrada (na ordem dos 6%, quando a vendida nas farmácias é 3%), uma amina (que cheira como amoníaco e é da sua família) e os pigmentos que dão a cor. A questão da água oxigenada foi tristemente lembrada recentemente a propósito dos atentados de Paris e Bruxelas que usaram um explosivo obtido com água oxigenada concentrada e acetona o qual é muitissimo arriscado de preparar, envolvendo destilação de água oxigenada. Já vários potenciais terroristas terão sido presos por comprarem quantidades anormais de produtos para pintar o cabelo!

Os champôs e amaciadores têm também muita química (basta ler as composições), mesmo quando se limitam a evocar a luz, a dinâmica e a geometria dos volumes. Para se obter esse volume é necessário que o champô tenha compostos que não só retirem as gorduras que se forma naturalmente, mas também que se depositem nos cabelos e façam com que estes apresentem algum grau de repulsão entre eles, mantendo espaços vazios que geram volume.

Há muito a dizer sobre a química dos perfumes, desde os compostos que estes contêm até ao actual desenho racional de odores. No que concerne aos compostos estes costumam ser divididos por uma gama de notas que vão do floral ao almiscarado e âmbar cinzento, passando por notas marinhas, entre muitas outras. Estes compostos são também organizados pela sua volatilidade em três níveis, desde os mais persistentes ao mais rápidos a evaporar. É notável que actaulamente a maior parte dos compostos usados seja sintético, o que no caso do âmbar contribuiu para salvar as baleias (de onde este era obtido). Mas há um século atrás não era assim. O perfume da imagem, que vai fazer cem anos em breve, foi um dos primeiros a usar uma essência sintética, um aldeído chamado 1-metil-undecanal.

Passeio Químico em Lagos

Em Maio de 2015, participei no encontro SciCom 2015 em Lagos, tendo na altura colaborado com a parte química de um passeio químico e geológico urbano em Lagos. O texto desse passeio acabou por ficar esquecido. Publico-o agora com algumas adaptações. 

Lagos é uma bela cidade com muita história e química. Para além da presença dos árabes, os descobrimentos, o comércio de escravos, os piratas, os naufrágios, as indústrias são um aspecto importante da história de Lagos. A salga do atum pelos cartagineses, a obtenção do garum, um molho feito a partir de tripas de peixe (atum, moreia e cavala), que provavelmente hoje não suportaríamos, pelos romanos, a secagem dos figos, a produção de cêra, a produção de conservas. Lagos foi um centro da indústria conserveira e grande exportador de figos secos. O Algarve e em particular Lagos é  muito mais do que praias.

O passeio realizado iniciou-se junto à muralha. Aqui, e em vários outros pontos de Lagos, podem ser encontrados pitósporos do japão (Pittosporum tobira). São muito usados em jardins e sebes, o que é bastante útil pois os seus óleos essenciais são conhecidos por serem larvicidas e contribuirem para eliminar os mosquitos, da mesma forma que as amargoseiras (Melia azedarach).

Quando procurava informação sobre esse efeito larvicida dos compostos extraídos deste pitósporo, deparei-me com um dos aspecto menos elegante da ciência: a fraude. Neste caso, um professor sul-coreano que procurou contornar o sistema de arbitragem das revistas científicas, sugerindo contactos de árbitros inventados, os quais eram na realidade ele próprio (foi descoberto porque os árbitros respondiam rápido de mais, algo que nunca acontece!) Embora os artigos pudessem até não conter fraudes ou grandes erros, este procedimento compromete de forma grave a confiança na qualidade e relevância dos trabalhos. Em particular, o  artigo que me chamou a atenção fazia o estudo do efeito larvicida do óleo da planta em relação ao mosquito vector do dengue, o qual começa a ser resistente aos insecticidas normais. Provavelmente o estudo não tem nada de errado, mas também não parece trazer nada de novo, mas as conclusões estão claramente empoladas e são pouco fundamentadas (sugere-se, por exemplo, que estes óleos poderão estar na origem de novos insecticidas que não apresentam riscos por serem naturais!)

Vem a propósito referir que, em vários locais de Lagos, podem ser encontradas palmeiras-anãs, cujo óleo tem sido relacionado com o alívio de dores devidas a doenças urinárias e da próstata. Na literatura científica podem ser encontrados dezenas de artigos e estudos sobre o assunto. Recentemente uma meta-análise (um estudo que analisa os estudos existentes) apontou para que os tratamentos à base de óleos de palmeira-anã não têm efeitos muito diferentes dos obtidos com placebos (simulação de medicamentos sem qualquer efeito).

Ao lado dos pitósporos e da muralha podemos encontrar várias outras árvores, todas com histórias químicas, certamente. Olhemos em particular para as oliveiras. O azeite e as oliveiras estão na origem de grandes alterações civilizacionais. A plantação de oliveiras e a produção de azeite levou, segundo alguns autores, ao apogeu de civilizações e ao seu declínio por exaustão dos terrenos e desertificação. O azeite era usado para quase tudo, desde a iluminação e cosmética à alimentação e saúde. O azeite, foi de alguma forma o que o petróleo é hoje: dádiva e maldição.

De acordo com a bibliografia que consultei Lagos nunca foi uma região produtora de azeite em grande quantidade, mas este óleo era muito usado na indústria conserveira. Esta indústria teve em Lagos uma grande expansão e ainda existem bastantes marcas da sua presença. Mesmo por baixo do Centro de Ciência Viva, fica o actual Mercado, onde funcionou uma fábrica de conservas. Estas conservas eram no final do século XIX feitas de folha-de-flandres (um aço pouco rico em carbono, coberto de estanho) e tinham de ser soldadas por operários especializados. Ao apito das fábricas (e cada uma tinha o seu) as mulheres dirigiam-se para as fábricas para o trabalho sazonal, irregular e mal pago de tratar do peixe para colocar nas conservas. Inicialmente frito, este passou mais tarde a ser cozido no vapor. As latas eram em seguida soldadas (com solda de estanho, pois solda de estanho-chumbo seria muito tóxica) e autoclavadas. É interessante notar que não foi directamente o aparecimento da refrigeração que mais contribuiu para o declínio desta indústria, mas sim a sua falta. Abandonada à sazonalidade e às flutuações das pescas e competindo com outros mercados com mão-de-obra ainda mais explorada, esta indústria acabou por desaparecer.

Entretanto, nas escadas do mercado para o Centro Ciência Viva podem ser vistos os bonitos e coloridos azulejos da autoria de Xana. A técnica do azulejo, envolve como é bem  conhecido muita química. Desde logo a dos materiais cerâmicos, constituídos por misturas de materiais que os químicos chamam covalentes e iónicos endurecidos por aquecimento. Depois os pigmentos que devido às temperaturas atingidas têm de ser sais inorgânicos. Os esmaltes e vidrados, etc.

A química da conservação e processamento dos alimentos merece uma pequena nota. O sal, o açúcar e o azeite são tóxicos em grande quantidade para a maioria dos microorganismos, devido a efeitos de pressão osmótica e solubilidade e, relacionado com isto, devido a uma menor presença de água nos alimentos. No entanto, há microorganismos que resistem a condições de falta de oxigénio e água e, por isso, as conservas têm de ser esterilizadas. Problemas,  devidos a esterilização das conservas eram antigamente  relativamente comuns, sendo os devidos  à toxina do botulismo, os mais graves. Esta toxina é o material mais tóxico conhecido, mas actualmente encontrou uso através do famigerado botox, no qual são usadas quantidades ínfimas desta toxina.

Também a conservação por congelação resulta da falta de água líquida nos alimentos. Nesse caso, o principal efeito, além da diminuição da velocidade dos processos, é a falta de acesso a água no estado líquido. Entretanto, como o gelo ocupa mais espaço do que a água líquida, a formação de cristais de gelo, mesmo que minúsculos, acaba por provocar alterações na textura e sabor dos alimentos. Mais  alterações surgem com a fritura e cozimento, entre outros processos, nos quais as proteínas sofrem coagulação e os açúcares se ligam a aminoácidos (nas chamadas reacções de Maillard) originando odores que achamos especialmente agradáveis. No caso das conservas, o azeite e o sal e outros condimentos, para além do que acontece aos alimentos, proprorcionam efeitos sobre os nossos sentidos que o nosso cérebro interpreta como sendo sabores deliciosos!      

Os passeios junto ao mar têm manchas brancas devidas aos dejectos das gaivotas, essencialmente com ácido úrico. Este composto, produto da degradação das proteínas, é da família das purinas que, além do o incluir, tem também como membros outros produtos naturais como a cafeína (do café) e a teobromina (do chá). Além de muitos e variados compostos naturais, fazem também parte da família das purinas um conjunto de medicamentos inventados por Gertrude Elion, química e prémio Nobel da Medicina de 1988. Do mercaptopurinol, um dos primeiros medicamentos para a leucemia, passando pelo aciclovir, para o herpes, até ao AZT para a sida. Todos parentes do ácido úrico!

Neste passeio podemos também notar a presença do calcário e outras rochas de várias cores (chamo especial atenção, pela variedade de rochas, para o painel de João Cutileiro). Vale também a pena observar a oxidação controlada do ferro, as tintas usadas nas casas, os vários tipos de vidros e muitas outras coisas que têm que ver com química. Em vários locais podem ser encontradas paredes com diferentes argamassas, pinturas e revestimentos. Na figura aqui ao lado, podemos encontrar argamassas de cal (hidróxido de cálcio) pigmentos tradicionais de óxido de ferro e tintas poliméricas com pigmentos modernos. As tintas de cor branca mais recentes são normalmente de dióxido de titânio, mas as mais antigas podem ser de carbonatos de chumbo ou zinco, as quais além de tóxicas têm tendência para amarelecer devido à formação de sulfuretos.

De muito interesse são os passeios de geologia urbana propostos e recentemente publicados pelo director do Centro de Ciência Viva de Lagos, Luís Azevedo Rodrigues, e colaboradores. Os pormenores identificados são deliciosos e é uma excelente forma de percebermos a importância e beleza da geologia que nos rodeia. E, claro, da geoquímica que lhe dá uma parte das propriedades.

A química surpreendente de duas flores amarelas

Fim de semana de Páscoa na Serra da Estela. Dois tipos de flores amarelas chamaram-me a atenção e, depois de alguma pesquisa, verifiquei que também têm histórias químicas para contar.   Começo pela celidónia menor (Ranunculus ficaria) também conhecida por erva das hemorróidas entre outros nomes. Esta foi a flor que mais me surpreendeu, não só pela sua presença abundante, como pelos vários aspectos químicos envolvidos. Por exemplo, os cosméticos Yves-Rocher tiveram a sua origem em 1959 com um creme para as hemorróidas contendo um extracto desta planta. Esse creme ainda hoje é produzido (provavelemente com outra formulação), mas agora é vendido para pernas cansadas!

No que concerne ao uso da planta para fins medicinais, mais uma vez é preciso atenção aos riscos dos compostos naturais. Na wikipedia é citado um artigo em que esta planta é referida como tendo causado um tipo de hepatite. Para isso poderá ter contribuido o consumo da erva fresca que é mais tóxica.
Embora não pretenda abordar nestes textos, aspectos muito técnicos, a razão pela qual a planta fresca é especialmente tóxica é uma questão química simultaneamente simples e irresistível.  Na planta existe um composto, a ranunculina, que por maceração e através de reacções enzimáticas conduz à formação de protoanemonina. Esta molécula, em solução aquosa, rapidamente polimeriza, originando a molécula dimérica chamada anemonina e outros polímeros de protoanemonina. Ora, estes produtos são menos tóxicos do que a ranunculina e a protoanemonina.

Em geral, as reacção de ciclo-adição nas quais duas ligações duplas originam um anel quadrado de ligações simples só podem ocorrer por acção da luz. Mas neste caso, a reacção é espontânea, originando, além da anemonina, outros polímeros. Inicialmente, parecia haver evidência química de que a estrutura  da anemonina seria “cara com cara” dos oxigénios, ou seja cis, o que, embora tenha sido aceite e explicado com base em várias teorias, parecia relativamente estranho. Essa molécula tem um plano de simetria perpendicular ao quadrado (os químicos dizem que é uma molécula Cs). Verificou-se mais tarde que a estrutura correcta era trans, com os oxigénios em posições opostas. A molécula resultante tem uma simetria especial perpendicularmente a esse quadrado central (se for rodada 180 graus fica igual, os químicos dizem que é uma molécula com simetria C2). Sabemos actualmente, com base em cálculos teóricos, que o primeiro caso é um isómero que tem energia muito mais elevada.

Cada um dos carbonos do quadrado ligados aos anéis está por sua vez ligado a substituintes diferentes. Assim, estes carbonos são designados assimétricos e temos duas possibilidades de estruturas diferentes para cada um dos isómeros em que uma corresponde à imagem no espelho da outra (como a mão esquerda e direita). É fácil imaginar as imagem no espelho não sobreponíveis destes dois isómeros. A formação de isómeros com os anéis em vértices opostos do quadrado também não parece ser favorecida, mas teoricamente estes podem ser até mais estáveis. Tudo isto é mais perceptível com os desenhos das estuturas que apresentarei mais tarde...

Junto a alguns exemplares de celidónia menor estavam várias plantas de celidónia maior (Chelidonium majus) também conhecida por erva das verrugas, que, na altura da Páscoa, se encontrava sem as características flores amarelas, mas é facilmente identificável pela seiva amarela escura. É também uma planta tóxica, com alguns usos tradicionais externos conhecidos, mas mais uma vez, todo o cuidado é pouco...

Uma outra planta cujo amarelo me chamou a atenção foi a que mais tarde identifiquei como sinos dourados (Forsythia x intermedia), um arbusto em que nunca havia reparado, mas que é impossível não nos fascinar. E foi por análise química e bioquímica deste arbusto que pela primeira vez se confirmou a actuação de uma proteína que cataliza uma síntese assimétrica (que produz apenas um isómero com actividade óptica de vários possíveis).

A química e alguns insectos que se encontram na rua (ou não)

O escaravelho vermelho é uma praga das palmeiras. As suas larvas alimentam-se dos rebentos da palmeira, escavando túneis que levam à morte da árvore. Vi o exemplar da foto perto da entrada da minha casa e, depois de alguma hesitação, resolvi ajudar a salvar uma palmeira...

O comportamento deste escaravelho mostra-nos claramente que a natureza não é boa nem má: a natureza é como é... Claro que podemos alegar que as palmeiras também não seriam daqui, mas isso é razão para as condenarmos à morte? Além disso, há regiões de onde as palmeiras são originárias onde também estão ameaçadas.

Para combater este escaravelho, além das quarentenas e destruição das árvores, são usados insecticidas mais ou menos sofisticados e também tratamentos biológicos com nemátodos que os parasitam. Em qualquer dos casos, para os controlar e vigiar, são usadas armadilhas com feromonas. Essas feromonas que são, em termos de estrutura molecular, relativamente simples, são obtidas de forma sintética. A identificação dessas feromonas, assim como a sua síntese envolveu bastante trabalho químico que passa quase despercebido a quem fala de armadilhas para estes insectos (ou para outros) sem pensar de onde apareceram. É que mesmo que fosse prático apanhar ou criar os insectos e matá-los para obter as feromonas, estas ainda teriam de ser separadas de todos os outros compostos.

Assim, mesmo que um tratamento de origem biológica seja o mais adequado para o controlo de insectos, não podemos passar sem a química para muitos outros aspectos fundamentais do seu controlo.

Além disso, é também a química que permite identificar a estrutura e propriedades de alguns dos insecticidas que podem ser usados em agricultura biológica, como a azadiractina extraída das amargoseiras, um tipo de árvore bastante comum em Coimbra (ver a foto aqui ao lado), junto das quais quase não há mosquitos pois os seus óleos são larvicidas. Ou das piretrinas, a partir das quais foram desenvolvidos vários insecticidas sintéticos como a permetrina. Ou a rotenona, que embora seja de origem natural acabou por ser abandonada como insecticida e é agora classificada como toxina. É que, como bem sabemos, nem tudo o que é natural é saudável e seguros.

E, se no caso dos escaravelhos vermelhos, os nématodos são os bons da fita, no caso do escaravelho longicórnio já não o são. Estes nemátodos infectam e levam à morte os pinheiros em larga escala, sendo necessário recorrer a quarentenas, insecticidas e nematicidas de origem química e sintética. E, enquanto as palmeiras têm tido muitoa atenção mediática, o problema do nemátodo do pinheiro, que é muito mais grave em termos económicos, tem tido muito menos atenção.

Voltando agora a voar nas asas do escaravelho vermelho, proponho uma viagem imaginária à Ilha da Páscoa. Como é bem sabido, nesta ilhas todas as árvores (palmeiras) despareceram rapidamente no decurso de alguns séculos. Há várias teorias sobre isso, a maior parte delas baseadas no excesso de uso humano, sendo a mais famosa e dramática a de que a madeira foi usada para transportar os misteriosos ídolos gigantescos. Uma outra teoria baseada em pragas de ratos parece estar posta de parte, mas num curto diálogo que mantive com especialistas na história da Ilha da Páscoa, estes não puseram de parte a possibilidade de terem ocorrido pragas de escaravelhos vermelhos embora não seja possível, aparentemente, encontrar registos paleoquímicos que ajudem a demonstrar essa possibilidade...

 É também muito fácil encontrar insectos em flores, em particular as cantáridas. Deste insecto extraía-se um remédio antigo a cantárida usado com fins vesicantes (empregue de forma tópica para moluscos e verrugas), afrodisíacos e diuréticos. Na verdade, além de ser um medicamento muito perigoso se tomado de forma interna, a sua acção como afrodisíaco é bastante discutível.

Na literatura há um grande número de referências a este medicamento e aos insectos que lhe davam origem. Saliento, em particular, o final do romance "Madame Bovary" de Flaubert, em que o voo destes insectos acompanha a morte de Charles.

Um insecto que não podemos encontrar na rua são os bichos da seda. De facto, estes estão de tal forma domesticados que não resistiriam muito tempo numa das amoreiras que temos na cidade. Ainda não há muito tempo era usual encontrar estas árvores ripadas de folhas até à altura onde uma pessoa podia chegar. A moda dos bichos da seda para as crianças parece ter passado, mas a produção da seda ainda é uma actividade económica importante, mesmo em Portugal. O gosto exclusivo que estes bichos têm pelas folhas de amoreira é devido essencialmente a uma molécula identificada há relativamente pouco tempo, mas a combinação de compostos poderá também ter influência nessa escolha.

Muitos outras lagartas, como é bem conhecido, têm dietas muito específicas e exclusivas de algumas plantas. Isso, como não poderia deixar de ser tem uma explicação química, baseada numa molécula ou grupo de moléculas.

Início do Outono na Serra da Estrela

Todos os anos, no início do Outono, os prados irregulares da quinta que a família da minha mulher tem em Videmonte, na Serra da Estela, se cobrem de flores lilás e cogumelos de várias cores. É sempre um prazer voltar lá nessa altura e este ano não foi diferente. Fiz algumas fotografias de amanitas-das-moscas, fradelhos e de outros cogumelos que não identifiquei, e, claro, também das flores lilás.

Este ano havia muitos amanita das-moscas que são o ícone por excelência dos cogumelos venenosos. No entanto, embora sejam tóxicos e possuam, como é bem conhecido da literatura, propriedades alucinogénias, as intoxicações mortais com esta espécie de cogumelos são felizmente pouco comuns, ao contrário das intoxicações com amanita-falóides (um cogumelo mortal mas muito mais discreto) que quase todos os anos causam vítimas. Estes últimos têm amatoxinas que são péptidos cíclicos muito venenosos que provocam lesões irreversíveis no fígado, enquanto que os amanitas-das-moscas têm compostos bioactivos não péptidicos como o muscimol e pequenas quantidades de muscarina.

No livro de Dorothy Sayers, O Enigma dos Cogumelos Venenosos, é este último composto que é identificado como responsável pelo crime. Verificou-se depois que o veneno não poderia vir dos cogumelos pois foi detectada uma mistura de isómeros ópticos (compostos com a mesma fórmula que são a imagem no espelho uns dos outros) que não existem naturalmente. Logo só poderiam ter sido obtidos de forma sintética, ou seja produzidos num laboratório. Este aspecto da trama é especialmente interessante porque na altura em que foi escrito o livro não havia ainda sido realizada a síntese da muscarina!

No capítulo dos venenos do livro Jardins de Cristais refiro estes dois aspectos, mas acabei por não referir dois outros. O primeiro é trivial: a estrutura da muscarina que aparece no livro de Sayers está errada pois baseou-se num trabalho em que esta foi determinada de forma incorrecta. O segundo é mais importante e contribui para a complexidade da trama: o cogumelo amanita-das-moscas possui muscarina em pequena quantidade e por isso dificilmente seria responsável pelo envenenamento com este composto. Existem, no entanto outros cogumelos, muito mais discretos e venenosos e que possuem muscarina em maior quantidade. E, se o especialista em cogumelos que foi envenenando dificilmente se enganaria a identificar o amanita-das-moscas, poderia acontecer que se tivesse enganado com esses.


Já sobre as flores lilás, estava completamente enganado acerca do nome e estava muito longe de suspeitar da sua química e história. No entanto, hoje mesmo, ao ler o livro do médico Mário Viana de Queiroz, Reumatologia, Literatura e Arte, fez-se luz! Referia este autor, citando um artigo sobre Shakespeare e a reumatologia, o qual é ilustrado com versos do poeta, que no tempo de Shakespeare a colchicina não tinha ainda sido redescoberta [1]. De facto, só dois anos depois da morte do poeta e apenas durante duas décadas esta planta foi referida na Farmacopeia Britânica, desaparecendo depois durante 150 anos, quando era bem conhecida de tratados anteriores [2].

A colchicina é uma molécula usada desde antiguidade até à actualidade para aliviar o sofrimento causado pela gota e, adivinhem onde é que esta molécula pode ser encontrada? Nestas plantas, Colchicum sp., conhecidas como açafrão de outono. Estas plantas têm bolbos relativamente grandes e são, naturalmente, tóxicas, mas nas quantidades adequadas ainda hoje a colchicina é usada para o tratamento da gota.

Sem a química não teria sido possível identificar as estruturas das moléculas referidas e fazer a sua síntese. Dada a toxicidade da colchicina, as quantidades desta molécula presentes nos comprimidos devem ser controladas e não depender apenas de preparações tradicionais. Em muitos casos a gota resulta de alimentação incorrecta, mas noutros, como no caso do médico e Nobel Egas Moniz, pode resultar de uma deficiência bioquímica congénita ou adquirida. Além da gota, existem mais de cem doenças reumáticas desde a fibromialgia até ao lupus, passando pela artrite reumatóide, a osteoartrite e a tendinite [3]. Estas dores e doenças acompanham a humanidade desde tempos imemoriais, mas hoje sabermos diagnosticá-las e tratá-las um pouco melhor.   E a química continua a ter um papel importante na procura de novos analgésicos, anti-inflamatórios e materiais biocompatíveis para minorar problemas com as articulações. Sem a química, a humanidade pouco mais tinha avançado do que roer bolbos de açafrão de outono, rilhar cascas de salgueiro e sofrer resignada.

[1] GEORGE E. EHRLICH, Ann. Rheum. Dis.(1967), 26, 562 (acedido 3/11/2104)
[2] EDWARD F. HARTUNG, Ann. Rheum. Dis.(1954) 13, 190 (acedido 3/11/2104)
[3]  NIAMS Questions and Answers about Arthritis and Rheumatic Diseases (acedido 3/11/2104)

[versão preliminar de 3 de Novembro de 2014]

No Caminho de Santiago do Zambujal a Conímbriga

A parte do Caminho de Santigo que vai do Zambujal até Conímbriga segue por passagens e carreiros agradáveis e bem sinalizados. Com muitas referências histórias e iconográficas, em especial na Fonte Coberta onde vários azulejos evocam a passagem de peregrinos notáveis pelo local. A partir deste lugar até ao Poço (onde o Caminho se junta a um percurso pedonal também assinalado), e depois até Conímbriga, o percurso segue junto ao rio de Mouros também designado Carálio Seco (Caralium Secum). O rio está nesta altura do ano (final de Junho) seco mas as rochas arredondadas do seu leito cobertas em parte de musgo negro são bem indicativos de que no inverno pode ter grandes caudais.

Neste passeio irei debruçar-me sobre aspectos químicos que esta parte do Caminho de Santiago evoca, com especial atenção para aqueles que marcaram profundamente a história da humanidade: a produção de azeite, queijo e vinho. Também, uma planta que aqui pode ser encontrada, a salsaparrilha, recorda os primórdios da invenção da contracepção oral.

Na foto ao lado pode ver-se o caminho tendo ao lado uma oliveira e cardos de uma espécie que pode ser usado para a produção de queijo. Não é visível na foto, mas notava-se pelo cheiro, a presença de cabras. Na foto pode também ver-se uma nogueira, mas esta árvore e as moléculas que procuramos obter desta, não tiverem um impacto tão grande na história da humanidade como as que relacionamos com o azeite e o vinho: o ácido oleico e o álcool etílico.

O queijo é um dos primeiros alimentos transformados inventados pela humanidade. O queijo característico desta zona (Rabaçal) não é em geral produzido com cardo (embora haja quem o faça) mas sim com coalho de origem animal, actualmente produzido por processos biotecnológicos. Não deixa no entao de ser interessante a grande quantidade de cardo que se encontra nesta zona em comparação com as regiões como a Serra da estela que usam o cardo para coalhar o leite.

O azeite tinha na antiguidade inúmeros usos, desde a alimentação à cosmética e higiene, passando pela iluminação até aos aspectos medicinais. Por isso não é surpreendente que existam centenas de referências ao azeite na bíblia e Homero lhe chame ouro líquido.

O azeite esteve na origem do desenvolvimento das primeiras civilizações que o usavam de forma intensa e começaram a exportar, levando a que cada vez mais terras agrícolas fossem ocupadas com oliveiras, as quais, por sua vez, podem ter aumentado a erosão dos terrenos, contribuindo para o declínio das civilizações que ajudou a desenvolver.

A química do azeite tem muitos aspectos que podemos explorar, a maior parte deles bem conhecidos. Vou referir apenas alguns. Desde logo o facto de ser um triglicérido com uma quantidade elevada de ácido oleico. O azeite de melhor qualidade é extraído apenas por prensagem a frio das azeitonas e a acidez do azeite é dada pelos ácidos gordos livres (ou seja que não estão integrados nos triglicéridos). Um aspecto interessante é do sabor amargo das azeitonas e do azeite produzido de forma deficiente. Nas azeitonas existem glicosídeos amargos que são solúveis em água (a cura das azeitonas é, por isso, feita com água) mas não nas gorduras (por isso, na prensagem das azeitonas a fase aquosa e os compostos solúveis nesta fase devem separar-se do azeite).  
 

Na foto ao lado pode ver-se uma videira com uvas, tendo uma oliveira ao fundo. A produção de vinho e a química que lhe está ligada tem também sido muito importante na história da humanidade. Por exemplo, na Bíblia a vinha foi a primeira cultura de Noé. Uma videira e as suas uvas levam-nos, tal como o azeite, a um grande número de histórias químicas e literárias. Por exemplo, para citar uma mais recente, a poesia do átomo de carbono de Primo Levi.

É já conhecida há muito tempo a química dos tratamentos tradicionais das vinhas, os quais são permitidos em agricultura biológica, com o enxofre e as caldas com o ião cobre. O efeito fungicida do ião cobre só é eficaz se estiver numa solução básica (por isso se usa cal na calda bordalesa). O enxofre elementar que se  oxida a dióxido de enxofre por acção da luz e é activo contra outros fungos e alguns insectos.

Estes tratamentos químicos tradicionais continuam a ser eficazes e são relativamente seguros, mas têm algumas limitações e, claro, não são inócuos. Por isso tem existido, desde há muito, a procura de técnicas mais eficazes, nomeadamente fungicidas sistémicos (ou seja que se mantêm activos na planta).

Os tratamentos químicos modernos têm actualmente de ser integrados (protecção integrada) e justificados. Embora a ignorância dos agricultores e a ganância dos vendedores e fabricantes possa existir, há também um controlo apertado do que pode ser comercializdo e uma grande preocupação com a segurança dos pesticidas, com a sua aplicação e persistência no ambiente e cadeia alimentar. Na figura está um pacote vazio (provavelmente para indicar que foi usado na quela vinha) de uma mistura bastante comum de dois fungicidas genéricos sistémicos que foram desenvolvidos a partir dos anos 1960, o fosetil-alumínio (um organofosfato de alumínio) e o mancozebe (um tiocarbamato de manganês e zinco). Sendo mais perigosos e persistentes do que os produtos tradicionais o seu uso deve ser feito com especial cuidado. Não devemos é ser irracionais em relação aos tratamentos com químicos de síntese ou artificiais. Julgo não ser heresia lembrar que agora mítica Rachel Carson no seu famoso Primavera Silenciosa considera aceitável a utilização de pesticidas desde que tal seja mesmo necessário. O que Rachel Carson rejeita veementemente é a utilização desregrada e irracional destes produtos.

Embora em pequeno número, podem encontrar-se ao longo do Caminho outras marcas da passagem humana, para além das da agricultura e viticultura. Por exemplo, cartuchos vazios de caçadores (os quais os deveriam ter apanhado). Cartuchos que não podem agora ter chumbo nas zonas húmidas, mas sim aço, pois o chumbo é neurotóxico e está progressivamente a ser banido na caça. Também nesta actividade há muita ignorância, por isso têm de existir regras apertadas e castigos para os prevaricadores.

Podem encontrar-se figueiras ao longo de todo o caminho. Esta árvore que cresce em qualquer lado, até paredes e interior de casas abandonadas, tem tido também o seu papel na história. Para além dos figos secos que tiveram um papel significativo na alimentação mediterrânica, há ainda considerar as suas aplicações medicinais tradicionais, em particular do seu latex, e as que se encontram actualmente a ser estudadas.

Ao longo do Caminho encontra-se muitas plantas medicinais ou com usos tradicionais. O cardo penteador (que não fotografei), entre outras. Uma planta muito comum e com histórias interessantes no que concerne à químicos é a salsaparrilha, aqui na fotografia ao lado. Esta planta contém saponinas, em especial a sarsasaponina, e várias outras moléculas com relevância medicinal. Ainda não há muito tempo era consideranda activa contra a lepra e a sífilis e era usada em tratamentos hormonais de origem natural. É esse aspecto, cujo principal actor é a sarsasaponina, que coloca esta planta no caminho de uma das maiores revoluções do século XX: a descoberta da contracepção oral nos anos 1960. Russell Marker, um químico brilhante mas pouco convencional, descobriu como obter progesterona e outras hormonas a partir desta molécula. Mais tarde Carl Djerassi mostrou que podia obter cortisona e estradiol. No entanto estas moléculas só podiam ser usadas em tratamentos hormonais injectáveis. Carl Djerassi, adicionando um grupo etino à progesterona, obteve uma molécula artificial que não era degradava se ingerida, a noretindrona, e inventou assim contracepção oral!
 
 Uma planta também comum no percurso é o hipericão (aqui ao lado). Desta planta e dos seus usos e riscos já falei de forma mais detalhada noutro passeio.

Encontra-se também funcho (não fotografado) facilmente reconhecido pelo cheiro e caules verdes. Esta planta é muito usada em culinária e tem também aplicações medicinais. Contém, entre muitas outras moléculas, trans-anetole e estragol, este último suspeito de ser cancerígeno.

Pode encontrar-se arruda (fotografia ao lado), uma planta com uma notável história na medicina popular (desinfectante, abortificante, etc.), aplicações tradicionais (repelente de insectos e ornamental) e simbólica.

Nesta altura do ano os sanguinhos das sebes (não fotografados) estavam cheios de frutos vermelhos. Podem também encontrar-se alguns medronheiros.

Que planta é esta? Não sei! Sei agora que é uma maleiteira-maior, uma planta que um dia até poderá dar muito de que falar. Estamos em Junho e já não tem as flores exuberantes características. De possível fonte de látex natural (veja-se a fotografia) a aplicações na produção de energia, passando pelas aplicações medicinais, algumas tradicionais e outras novas que agora começam a ser testadas, na literatura pode encontrar-se bastantes referências a esta planta. Se estas aplicações se revelarem viáveis ou se a partir das moléculas identificadas nesta planta forem desenvolvidos novos medicamentos esta bem poderá ser considerada uma nova planta maravilha.

Para saber mais sobre o papel da química do ácido oleico e da salsaparrilha na história: Penny Le Couteur e Jay Burreson, Napoleon's Buttons: How 17 Molecules Changed History (Jeremy P Tarcher, 2004)

[versão preliminar 3 de Julho de 2014, alterações de 7 de Novembro de 2014]

Percurso químico em Coimbra actualizado

Apresento o mapa do percurso do Passeio Químico completo que idealizei há uns meses para realizar em Coimbra. Este percurso é relativamente fácil mas tem algumas descidas e subidas, escadas e pisos irregulares. É aconselhável levar calçado confortável e chapéu para o sol (ou para a chuva)...


Visualizar Passeio Químico em Coimbra em um mapa maior

Notas para um passeio químico na cidade do Porto (III)

A propósito da comunicação que vou fazer no SciCom 2014, apresento aqui, ao correr da pena, mais algumas notas para um passeio químico na cidade do Porto para completar as notas anteriores I e II (fotografias a actualizar mais tarde).
 

Antiga fábrica Ach. Brito (Fotografia Teo Dias)

 A cidade do Porto sempre teve muitas indústrias, em particular aquelas que têm relações com a química. Mas como é natural, a maior parte foi-se deslocando para fora da cidade, deixando os seus espaços ligados a empreendimentos imobiliários, outras foram-se tornando obsoletas e outras ainda acabaram por desaparecer por razões particulares. No primeiro caso, estão as fábricas de cervejas e refinarias de açúcar já referidas anteriormente. No segundo estão as indústrias de curtumes e fundições e cerâmicas tradicionais. No último caso temos por exemplo a Companhia Aurífica que ocupava todo um quarteirão e tem um interesse arqueológico industrial muito relevante. Muitos outros casos haverá, mas não sendo eu do Porto, só posso indicar os poucos que fui notando.

A evolução da indústria de cosméticos Ach. Brito é muito interessante e reflete muito do que foi Portugal e dos seus hábitos de higiene durante o final do século XIX até meados do século XX. A história é contada aqui com base no livro de comemoração das bodas de ouro da Fábrica Claus & Ach. Brito.  

Criada em 1887 por Ferdinand Claus e Georges Schweder, que era químico, surgiu no Porto a primeira indústria de perfumaria e sabonetes de Portugal na Rua de São Denis, junto ao antigo matadouro. Como a desconfiança em relação à indústria portuguesa era enorme, os dois sócios fingiam importar os sabonetes da Alemanha, tendo o logro sido descoberto passados algum tempo, quando uma caixa de sabonetes caída mostrou a real proveniência destes. A partir de 1891 na Rua de Serpa Pinto, local onde hoje, se não me enganei, existe um prédio urbano (em 2010 ainda em construção), a fábrica Claus tinha já equipamento moderno. Com a Primeira Guerra Mundial a fábrica é leiloada e, mais tarde, em 1925, comprada pela família Achilles Brito que, entretanto havia aberto em 1918 uma fábrica na Avenida de França, com uma larga parte acompanhando a Rua D. António Barroso. Agora transformada numa urbanização, ainda lá se encontram as bonitas fachadas e uma chaminé. A companhia Ach. Brito, que produz sabonetes que ainda fazem sonhar as estrelas, mudou-se para Vila do Conde e é um caso de sucesso que em muito deverá ser devido à química dos cosméticos e à inovação a par da tradição.

Fábrica dos chumbinhos (fotografia Museu da Indústria)

Uma indústria curiosa que se instalou na zona histórica do Porto, na Rua de São Francisco, de 1880 até aos final dos anos 1960 e que foi única no país foi a denominada “fábrica dos chumbinhos” que produzia os chumbinhos através de um processo que combinava física e química: o chumbo fundido precipitava-se de uma altura de 45 metros de altura até à cave. Durante a queda formavam-se as esferas que eram posteriormente polidas e separadas por diâmetros. O chumbo é um metal muito tóxico que, actualmente, está proibido na caça, só podendo ser usados cartuchos com esferas de aço. Uma outra utilização tecnológica do chumbo, bastante poluente, foi no aditivo da gasolina tetraetilchumbo. Outras histórias do chumbo foram já contadas noutros passeios
Para terminar este passeio pelo Porto é de referir a Rua das Águas Férreas. Trata-se de um nome de rua ou local muito comum no país, associado a fontes, existindo dezenas de topónimos com nomes relacionados (férreas e ferrosas) por todo o país, nomeadamente em Coimbra. Para um químico, férreo (relativo ao ião ferro III) e ferroso (relativo ao ião ferro II) é muito diferente, sendo neste caso mais adequado usar a expressão ferroso. Tratam-se, de iões muito pouco solúveis, em especial o ferro III, o qual em determinadas condições é reduzido a ferro II (mais solúvel) apresentando-se assim um maior teor de ferro nas águas. São consideradas águas ferrosas aquelas que têm teores superiores a três miligramas de ferro por litro e as fontes destas acabam por apresentar características precipitações ferruginosas. A análise da qualidade das águas, assim como o seu tratamento é um importante aspecto da contribuição da química para a qualidade de vida, sendo hoje possível detectar quantidades vestigiais de poluentes e produtos naturais presentes nas águas da ordem dos nano e picogramas. Podem assim se escrutinadas quantidade ínfimas de metais pesados e compostos como produtos halogenados, drogas, pesticidas, ftalatos, ou mesmo estrogénios de origem natural ou artificial e discutir detalhes sobre possíveis problemas devidos à presença destes compostos nas águas que seriam impensáveis há décadas. [versão preliminar de 3 de Junho de 2014]

Sinfonia em amarelo: nespereiras e grevílias

Desde pequeno que as nódoas de nêspera me intrigam. Primeiro, porque não queria acreditar nelas quando, ainda criança, sentado na árvore as comia de forma abundante, mais tarde porque quis perceber o mecanismo pelo qual estas manchariam de forma tão drástica a roupa que esta teria de ir para o lixo. Não tenho uma resposta definitiva, mas apenas algumas pistas baseadas na literatura que consultei. No caso das nêsperas, os polifenóis são oxidados rapidamente pela enzima polifenoloxidase a quinonas e polimerizam, originando o típico aspecto castanho dos frutos apanhados há algum tempo. Provavelmente, no caso das nêsperas, estes polímeros formam ligações muito fortes com as fibras do algodão.

Vem isto a propósito da explosão de amarelo característico que temos em Coimbra com as nespereiras e as grevílias. Só nesta altura se nota como há tantas aqui. E faz bastante pena todas aquelas nêsperas a cair no chão e a apodrecer sem que ninguém as coma.

É certo que as árvores de fruto nas cidades estão muito sujeitas à poluição automóvel e muitas árvores têm uma tendência natural para acumularem metais pesados. No entanto, tendo a gasolina com chumbo sido banida há muito, restam os metais que se encontravam no solo ou já na árvore e aqueles que navegam incorporados na fuligem (agora rebaptizada de nanopartículas de carbono). Com os modernos métodos analíticos da química podemos detectar quantidades ínfimas destes poluentes, mas as nêsperas deverão estar hoje muito menos contaminadas com estes metais do que há décadas atrás. Além disso, quase ninguém usa pesticidas nos jardins, logo desse problema não devem sofrer.

Como vou apresentar uma comunicaçãosobre os Passeios Químicos no encontro SciCom 2014 na Universidade de Porto estive, como não poderia deixar de ser, a estudar a questão semântica das nêsperas e dos magnórios.

A árvore que no centro e sul do país chamamos nespereira (Eriobothrya japonica) é originária da China, onde as suas folhas são usadas em medicina tradicional. O seu fruto, a nêspera, é chamado no norte de Portugal magnório, o que origina alguma confusão, até porque existe, em algumas regiões do norte, um outro fruto a que chamam nêspera. Em particular, na região de Guimarães, existe uma árvore, cada vez mais rara, a nespereira europeia (Mespilus germanica, na imagem ao lado, não conheço nenhum exemplar em Coimbra) cujo fruto é também chamado nêspera, o qual só é comido quando está muito maduro ou quase podre. Este fruto teve o seu papel na alimentação há séculos atrás,  aparecendo em algumas peças de Shakespeare (procure-se medlar e note-se as alusões ao apodrecimento e... ao sexo feminino), sendo agora muito menos consumido.

Os caroços das nêsperas entre muitas outras substâncias, amigdalina, que já foi uma suposta cura milagrosa para o cancro, hoje me dia completamente desacreditada. Já as suas folhas contêm ácidos triterpénicos como o ácido ursolínico, entre outras substâncias, como sejam glicosídeos e flavonóides, que têm acção biológica. Já as nêsperas têm cerca de 90% de água, 5 a 9% de açúcares e cerca de um por cento de ácidos orgânicos, sendo o ácido málico dominante. A sua cor amarela é devida a dois tipos de carotenóides particulares.

Quanto às grevílias, têm também histórias químicas para contar. Nas folhas desta árvore, existem compostos que fazem guerra química eficaz às plantas que as rodeiam, sendo por isso estudados para o desenvolvimento de novos pesticidas. Dependendo da quantidade disponível destes compostos nas folhas, forma de os extrair e necessidade, ou não, de modificações químicas para melhorar a sua aplicação ou aumentar a sua potência, um novo pesticida, obtido partir de um composto lead não poderá ser desenvolvido sem a participação da química em várias fases, podendo inclusive esse lead servir apenas de inspiração a compostos sintéticos ou artificiais não obtidos da planta. 

[versão preliminar de 28 de Maio de 2014]