lunes, diciembre 23, 2019

ESTOC: 25 AÑOS DE UN COMPROMISO


En 1994 se establece la Estación Europea de Series Oceánicas de Canarias (ESTOC). Una estación de series temporales, donde se mide de forma periódica una gran variedad de parámetros químicos y físicos como son la temperatura, salinidad, CO2, pH, oxígeno, etc.
En aquella época parecía un reto imposible, pero actualmente se ven los frutos de un trabajo conjunto de las cuatro instituciones que la constituyeron, el Instituto Canario de Ciencias Marinas, el Instituto Español de Oceanografía, el Instituto de Ciencias Marinas de Kiel y el grupo de Geología Marina de la Universidad de Bremen, a las que se unió en 1995 el grupo QUIMA como responsable de las medidas del sistema del dióxido de carbono y la acidificación oceánica.

Hoy, la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) está a cargo del mantenimiento de la ESTOC y en estrecha colaboración con el grupo QUIMA que sigue siendo responsable de las medidas del sistema de dióxido de carbono y acidificación.

Con 25 años de experiencia, se pueden evaluar objetivos a largo plazo, se pueden tener conclusiones claras y estadísticamente concluyentes sobre el papel del océano en la absorción de CO2, la variación del pH en la región de Canarias y su impacto en la química del agua de mar.

Paso a paso, ESTOC se ha ido consolidando como una de las estaciones más importantes a nivel internacional.

Fuente: https://www.plocan.eu/25-anos-de-estoc/


Enlace de interés (aquí).

viernes, noviembre 29, 2019

AÑO INTERNACIONAL DE LA TABLA PERIÓDICA


El año 2019 es un año especial para el grupo QUIMA, al igual que para el resto de grupos, investigadores/investigadoras que hacen química. Este año 2019 se conmemora el 150 aniversario de la creación de la Tabla Periódica, que fue creada por el químico ruso Dmitri Mendeleev por los años 1869 ordenando los elementos químicos conocidos según las características atómicas.

Desde ese momento, la Tabla Periódica se ha convertido en una herramienta esencial que permite a la comunidad científica trabajar de forma homogénea respecto a la composición de la materia. Sin lugar a dudas, la Tabla Periódica es el símbolo más importante de la química y, además, probablemente el más representativo de la ciencia.

La Asamblea General de la Organización de Naciones Unidas ha proclamado el año 2019 como el Año Internacional de la Tabla Periódica (enlace), para poder reconocer la función de los elementos y la química en el desarrollo sostenible, como eje fundamental para la búsqueda de soluciones a los desafíos más importantes de la sociedad. Así, Naciones Unidas pretende dar a conocer la importancia de la química, los avances y descubrimientos relacionados con la  tabla periódica, destacar el uso de la tabla periódica en la ciencia y ofrecer la oportunidad de la calidad en la continua creación de conocimiento.

La tabla incluye 118 elementos de los cuales, 92 ocurren directamente en la naturaleza y 26 elementos pesados fueron sintetizados en laboratorio.

El MBARI ha diseñado una Tabla Periódica interactiva para los océanos donde se obtiene información de la concentración media de cada elemento, su tiempo de residencia y en aquellos lugares donde es posible, también muestra el perfil de distribución en el Océano Atlántico y Pacífico.



lunes, noviembre 25, 2019

QUIMA PARTICIPA EN LA CAMPAÑA TONGA

Veronica Arnone, investigadora en formación del grupo QUIMA, participa desde el pasado día 1 de Noviembre y hasta el próximo 5 de Diciembre, en una campaña oceanográfica en la región del arco volcánico de Tonga, en el Océano Pacífico. Una campaña que se engloba dentro del programa internacional GEOTRACES.

La campaña se realiza a bordo del buque oceanográfico francés L’Atalante y estudiará a lo largo de 4200 millas naúticas, los efectos de 8 volcanes submarinos. El equipo científico a bordo consta de 30 investigadores e investigadoras de diversos países, entre los que se encuentra el grupo QUIMA gracias a sus colaboraciones internacionales con el CNRS y el LEMAR (Brest, Francia).

Esta región es muy importante y permitirá evaluar cuatro aspectos muy relevantes:

- El impacto de la actividad hidrotermal en la entrada de micronutrientes, como Fe y Cu, a la zona fótica del océano.

- El impacto de la deposición atmosférica debida a la actividad volcánica en la entrada de nuevos nutrientes al océano y la influencia de las emisiones de flujos hidrotermales en la fijación de nitrógeno.

- El impacto de las propiedades físicas (la turbulencia, características sub- y mesoescalares, la circulación a gran escala) en la pluma hidrotermal tanto a nivel local como regional.

- El impacto de la entradas hidrotermales en las comunidades planctónicas y funciones biogeoquímicas.

Además del muestreo en la columna de agua, durante el desarrollo de la campaña se realizarán diversos experimentos de minicosmos a bordo. 

Se puede obtener más información del proyecto en este enlace. El equipo científico al completo se puede consultar aquí.

Dentro de estos aspectos, el grupo QUIMA participa activamente en las medidas de ligandos orgánicos de Cu como en la cinética de oxidación de Fe(II) en la columna de agua.

Dentro del equipo de metales traza se encuentran la Dra Geraldine Sarthou y el investigador en formación David González-Santana, ambos del LEMAR (Brest, Francia). La primera coordina el muestreo de metales traza y el segundo es el responsable de las medidas de Fe(II) en la columna de agua.

El equipo científico a bordo:





jueves, noviembre 07, 2019

LAS EMISIONES DE HIERRO DESDE FUENTES HIDROTERMALES ESTIMULAN LAS FLORACIONES MASIVAS DE FITOPLANCTON EN EL OCÉANO SUR


Una publicación reciente en la Nature Communications realizada por Ardya et al. (2019), enmarcada dentro del programa internacional GEOTRACES, demuestra que las emisiones de Fe desde fuentes hidrotermales favorecen la floración masiva de fitoplancton en el Océano Sur.

Este trabajo ha combinado observaciones de perfiladores con series históricas de elementos traza, altimetría e imágenes de color obtenidas por satélite para el Océano Sur. Los datos reflejan claramente como el Fe disuelto de origen hidrotermal puede aflorar hasta zonas superficiales, alterando así los ciclos biogeoquímicos en la región y por lo tanto, la estimulando la bomba biólogica.

La siguiente figura muestra los “blooms” de fitoplancton en la región en función de la distribución, biomasa (tamaño del circulo) y tipo (color).

Distribución de las floraciones de fitoplancton
por biomasa (tamaño de los círculos) y tipo (colores). Fuente: www.geotraces.org.


Referencia:
Ardyna, M., Lacour, L., Sergi, S., d’Ovidio, F., Sallée, J.-B., Rembauville, M., Blain, S., Tagliabue, A., Schlitzer, R., Jeandel, C., Arrigo, K.R., Claustre, H. (2019). Hydrothermal vents trigger massive phytoplankton blooms in the Southern Ocean. Nature Communications, 10(1), 2451. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09973-6

lunes, octubre 14, 2019

PARTICIPACIÓN DE VERONICA ARNONE EN EL II GEOTRACES SUMMER SCHOOL




Durante el pasado mes, del 23 al 28 de Septiembre, se celebró el II GEOTRACES Summer School. Se desarrolló a bordo del Buque INTERMARES A-41 en Cádiz y fue organizado por diferentes entidades, entre ellas La Universidad de Cádiz, el CSIC y el CEI-Mar.

El equipo estuvo formado por 39 alumnos postgraduados procedentes de 19 países diferentes y un total de 10 profesores-investigadores expertos en metales traza. Nuestra compañera Veronica Arnone tuvo el honor de ser seleccionada y participar en estas jornadas formativas.

El curso se centró en el estudio de los metales traza en el océano desde un punto de vista práctico y teórico. Las clases teóricas sobre el papel de los metales como trazadores y sus ciclos biogeoquímicos se intercalaron con sesiones prácticas, donde se realizaron actividades de muestreo.

Participar en este evento no ha sido sólo una gran experiencia formativa sino también una oportunidad para dar a conocer el trabajo que realizamos dentro de nuestro equipo. Son este tipo de actividades las que favorecen el intercambio de ideas y permiten establecer nuevas colaboraciones que nos ayudan a mejorar nuestra investigación.

En el siguiente enlace podrán encontrar más información sobre el II GEOTRACES Summer School (https://geotraces.uca.es/).


miércoles, octubre 09, 2019

QUIMA EN EL PROYECTO EUROPEO COMFORT


Los científicos de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria J. Magdalena Santana CasianoMelchor González-Dávila y Aridane G. González participan en el consorcio COMFORT, que será presentado en una reunión que tendrá lugar del 9 al 11 de octubre en Bergen, Noruega.

El proyecto COMFORT va a cuantificar los ciclos de carbono, oxígeno y nutrientes para determinar y profundizar en el conocimiento de elementos clave de los océanos en el momento antropogénico físico y químico actual y futuro, por medio de una investigación interdisciplinar. Los resultados servirán de documentación para las decisiones políticas y logísticas que puedan adoptarse en la lucha y la prevención del cambio climático, así como se incluirán en los informes del Panel Intergubernamental del Cambio Climático de la ONU (IPCC) en el futuro.

Es en este punto de los ciclos biogeoquímicos, donde el Grupo QUIMA del Instituto de Oceanografía y Cambio Global de la ULPGC centra su participación estudiando los procesos que controlan la biodisponibilidad de hierro en el medio marino y sus puntos de inflexión en el Atlántico subtropical, regiones de afloramiento y en el Ártico.  Los estudios se focalizarán en la triple amenaza de (1) calentamiento, (2) desoxigenación y (3) acidificación de los océanos. Los resultados de estos estudios entrarán a formar parte de modelos predictivos de los ciclos biogeoquímicos integrados en modelos oceánicos globales.

El proyecto COMFORT ha comenzado el 1 de septiembre de 2019 con más de 8 millones de euros de presupuesto y está formado por un consorcio con científicos de 32 institutos asociados en 9 países europeos junto a Canadá, India y Sudáfrica.

Los investigadores de la ULPGC forman parte del grupo de Química Marina (QUIMA) del Instituto Universitario de Oceanografía y Cambio Global (Iocag), que está coordinado por los investigadores J. Magdalena Santana y Melchor González-Dávila. Este nuevo proyecto sigue la estela de otros anteriores en los que han participado ambos investigadores, los proyectos Carboocean y Carbochange, y en esta ocasión se incorpora al proyecto COMFORT el investigador postdoctoral Aridane González.





martes, octubre 08, 2019

SEMINARIOS EN EL AKADEMIK MSTISLAV KELDYSH

En los seminarios organizados durante la campaña oceanográfica sub-ártica AMK77 a bordo del barco oceanográfico AKADEMIK MSTISLAV KELDYSH la Dra J. Magdalena Santana Casiano presentó el proyecto del Ministerio ATOPFe, CTM2017-83476-P(Effects of ocean acidification, temperature and organic matter on Fe(II) persistence in the Atlantic Ocean) y los resultados que se están obteniendo en el mismo en relación con los estudios de cinética de oxidación de Fe(II) en diferentes regiones oceánicas.

En la región subártica, el grupo QUIMA del Instituto de Oceanografía y Cambio Global (IOCAG) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) colabora con los Drs. Gladyshev and Sokov del Shirshov Institute of Oceanology (SIO) de la Russian Academy of Science en el estudio del comportamiento del hierro en el Irminger Sea en relación con el pH en las distintas masas de agua y el contenido de materia orgánica que presentan.




jueves, octubre 03, 2019

CAMPAÑA OCEANOGRÁFICA EN LA REGIÓN SUB-ÁRTICA


Del 5 de Agosto al 10 de Septiembre de 2019, tres componentes del grupo QUIMA, Dr. Melchor González Dávila, Dra. Magdalena Santana Casiano y Adrián Castro, han participado en la campaña oceanográfica sub-ártica AMK77 a bordo del barco oceanográfico AKADEMIK MSTISLAV KELDYSH realizando estudios del sistema del CO2 para la caracterización de la acidificación oceánica y estudios sobre cinéticas de oxidación de Fe(II) para poder entender el ciclo biogeoquímico del hierro en esta zona.

La participación en esta campaña ha sido financiada por el proyecto del Ministerio ATOPFe, CTM2017-83476-P, (Effects of ocean acidification, temperature and organic matter on Fe(II) persistence in the Atlantic Ocean), en el que se estudia el ciclo biogeoquímico del Fe en el océano y es el resultado de una colaboración con los Drs. Gladyshev and Sokov del Shirshov Institute of Oceanology (SIO), Russian Academy of Science.




lunes, septiembre 09, 2019

DEFENSA DE TFM: JENNIFER IVANOFF

El pasado día 5 de Septiembre, la estudiante de Máster Interuniversitario en Oceanografía, en la Facultad de Ciencias del Mar de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, defendió su Trabajo Final de Máster titulado: Transports and budgets of anthropogenic CO2 in the Eastern North Atlantic Subtropical Gyre during 2009

Este trabajo fue realizado en el grupo de investigación QUIMA del Instituto de Oceanografía y Cambio Global, dirigido por los catedráticos Melchor González-Dávila y J. Magdalena Santana-Casiano. 

El resumen del trabajo se presenta a continuación: 

During ORCA 1009 project in the eastern boundary of the North Atlantic subtropical gyre, pH, total alkalinity and total inorganic carbon were measured along the three section in the area between 29-37oN and 9-24oW. The anthropogenic carbon content, Cant, was computed applying the back-calculation techniques TrOCA 2007 and 𝜑𝐶0T methods. Slightly higher concentrations of Cant in surface and intermediate waters was obtained by the TrOCA 2007. In contrast, lower concentrations were estimated in depth waters. The differences between the methods are mainly related to the different parameterizations of the pre-industrial and preformed properties and from the disequilibrium parameterizations. The large inflow of Cant to the region is through the western section (712 kmol-1) caused by the Azores Current. The Azores Current mostly feed the Canary Current at surface waters, the reasons behind the relatively high output of Cant estimated for this current (-440 kmol-1). In the northern transect, we observed a southward flow of -50 kmol s-1 influenced by the Portugal Current and finally, the MOW (in the eastern section) as goes out of the Mediterranean, deeps at intermediate waters, and intensifies the Azores Countercurrent (eastward) by –70 kmol s-1.


lunes, septiembre 02, 2019

QUIMA EN GOLDSCHMIDT 2019

Nuestro grupo de investigación ha participado activamente en el reciente congreso internacional Goldschmidt 2019 que se ha celebrado en Barcelona entre los días 18 y 23 de Agosto.

Dentro de las actvidades en las que hemos participado destacamos la organización de la sesión 10k: Trace Metal Cycling and Radioisotope Tracers of Ocean Biogeochemistry (GEOTRACES). Esta sesión ha estado dirgida por Aridane G. González, Hannah Whitby, Amber Annett, Emilie Le Roy y Maxi Castrillejo Iridoy. Ha sido una sesión enmarcada dentro del programa internacional GEOTRACES. El resumen de la sesión es el siguiente:

This session will highlight recent advances in marine trace element chemistry and the use of radionuclides as tracers in the marine system. In particular, we focus on the speciation and ligand-binding reactions of trace metals, and investigation of both micro- and macro-nutrient cycles and fluxes using natural and anthropogenic radionuclides. The GEOTRACES program, which aims to map the world's oceans for trace elements and their isotopes with unprecedented resolution, has facilitated rapid progress in these research areas. Radioisotopes are becoming increasingly powerful tracers for studying the biogeochemical cycles of carbon, nutrients, trace elements and isotopes in the world’s oceans. These tracers can be naturally-occurring or anthropogenic, with a wide range of half-lives allowing their application to a broad array of processes. Methodological advances and standardization (e.g. through GEOTRACES and RiO5) are contributing to increasing spatial coverage and temporal resolution of data of many marine radioisotopes. In order to understand the processes behind trace metal fluxes and export, we must also understand the physico-chemical interactions and organic speciation of trace metals, which play an important role in their biogeochemical cycling. The GEOTRACES effort has vastly increased the database of metal-binding organic ligand distributions, demonstrating key features and distinct regional trends. However the identification of these ligands, as well as their effect on the redox reactions and bioavailability of trace metals in natural waters, are still largely unconfirmed. In this session, we invite observational, experimental and modelling contributions on the distribution and characterization of organic ligands in the ocean, as well as their effect on the redox reactions of metals in seawater. In tandem, this session brings together studies using radionuclides to investigate aspects of marine biogeochemistry from local to global scale: fluxes and export of particulate material, sources and sinks of macro- and micro-nutrients, elemental cycles at ocean margins (e.g. estuaries, sediments, hydrothermal vents, air-sea interface), or rates of biological processes (e.g. biological export and remineralisation). Studies presenting advances in methodology, novel applications of radionuclide tracers, or using radioisotopes to quantify human impacts on ocean biogeochemistry are also welcome.


Además, el grupo QUIMA presentó diversos trabajos científicos desarrollados en la línea de química de metales traza. El primero de ellos se titula: The Role of Polyphenols on the Fe Chemistry in Seawater. Este trabajo describe el papel que diversos polifenoles juegan en la reducción de Fe(III) a Fe(II) en el océano, permitiendo que sea biodisponible por más tiempo. en el siguiente enlace puede descargar el resumen del trabajo (enlace).

El segundo trabajo se titula: Organic Matter Effect on Fe(II) Oxidation Kinetics in the Labrador Sea. En este estudio se presentan resultados sobre la oxidación de Fe(II9 en la columna de agua a lo largo del Mar del Labrador en el Atlántico Norte. Para más detalles se puede consultar el resumen en este enlace.

miércoles, agosto 28, 2019

TERMINA LA CAMPAÑA OCEANOGRÁFICA: SCALE- WINTER CRUISE

Durante este pasado mes de Agosto se ha desarrollado la campaña oceanográfica SCALE en la Antártida. Como hemos publicado en este mismo blog (enlace), la estudiante de Máster en Oceanografía, Jennifer Ivanoff, ha participado en dicha campaña. 

Durante este tiempo, Jennifer ha formado parte del equipo de metales traza, donde ha podido muestrear el océano sur para estudiar la especiación orgánica de Cu y como varía estacionalmente, ya que no solo muestreamos en invierno sino que lo volveremos a hacer en primavera. También ha podido tomar muestras de hielo para conocer la transferencia de Cu desde hielo al agua de mar.

Con estas muestras, podemos tener también un mayor conocimiento de la cinética de oxidación de Fe(II) en las zonas polares, tal como hemos realizado en el Ártico y Subártico.

Para más información, pueden leer la web de SCALE y el blog de TracEx.

Foto de TracEx

sábado, julio 27, 2019

DEFENSA DE TFG: SARA PÉREZ FERRE

La pasada semana, Doña Sara Pérez Ferre presentó su trabajo final de grado (TFG) titulado: Análisis y determinación de metabolitos de interés biotecnológico en el medio marino. Incidencias en el medio ambiente, realizado bajo la tutorización de los Doctores Miguel Ängel Suárez de Tangil Navarro y Argimiro Rivero Rosales. Este trabajo corresponde al Grado en Ingeniería Química de la Escuela de Ingenierías Industriales y Civiles de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

A continuación se presenta el resumen de dicho trabajo.


Resumen:

El objetivo del presente Trabajo de Fin de Grado (TFG) se centra en el desarrollo de un método analítico que nos permita cuantificar aminoácidos en el medio marino, dado su interés medioambiental, por facilitar la incorporación de hierro en el metabolismo de los microorganismos marinos, y su interés industrial, por sus múltiples aplicaciones biotecnológicas.

Los aminoácidos son moléculas orgánicas constituidas por un grupo amino, un grupo carboxilo y una cadena lateral específica para cada aminoácido; que constituyen la unidad básica estructural de las proteínas, además de cumplir con otras funciones metabólicas en las microalgas. Los aminoácidos están presentes en el orden de microgramos por litro en el medio marino formando parte de la materia orgánica disuelta, dado que son excretados por los organismos marinos como ligandos.

El hierro (Fe) es un elemento traza esencial por su papel en la fotosíntesis y por ser un factor limitante en la producción primaria en el medio marino. Está presente en su forma reducida Fe(II), la especie principalmente asimilable por el fitoplancton, y en su forma oxidada Fe(III), la más estable termodinámicamente.

Las microalgas son un grupo diverso de microorganismos unicelulares compuestos principalmente por proteínas y capaces de sintetizar todos los aminoácidos, al contrario que los animales, que deben incorporar algunos a través de su dieta. Esto convierte a las algas en un atractivo para la industria alimenticia dada su alta calidad nutricional, debida a su perfil de aminoácidos.

Los aminoácidos presentes en algas también proporcionan suavidad, flexibilidad, elasticidad a la piel, e incluso protección ante los rayos solares, siendo ingredientes codiciados en la industria cosmética. Tienen importantes aplicaciones farmacéuticas al incluir factores del crecimiento, hormonas e inmunomoduladores que son regeneradores, antioxidantes y antiinflamatorios. Los aminoácidos activan el metabolismo de las plantas acelerando su crecimiento, por lo que los biofertilizantes de fitoplancton son ampliamente usados. Y, además, su capacidad complejante de iones metálicos puede ser utilizada en la eliminación de metales pesados, como el cobre, presentes en aguas contaminadas, mediante la biorremediación con algas.

Como se ha observado que las concentraciones de aminoácidos en los océanos son muy bajas, se ha utilizado la técnica de extracción en fase sólida para la concentración de la muestra y el aislamiento de los analítos. Dado las propiedades anfóteras de los aminoácidos, para su retención se ha utilizado un cartucho de intercambio catiónico SCX. El cartucho ha sido acondicionado con diferentes disoluciones para optimizar su capacidad adsorbente, consiguiéndose una recuperación de aminoácidos del 70-85%, que podría optimizarse al eliminarse interferencias de la matriz de la muestra como la salinidad del agua de mar.

Se ha usado el espectrofotómetro UV-visible para la cuantificación de los aminoácidos, por lo que ha sido necesario la derivatización de las muestras, puesto que los analítos no captan energía en el espectro de luz visible. La derivatización es una reacción que proporciona al aminoácido una característica fácilmente medible como la coloración o fluorescencia. El reactivo utilizado para ello fue el fenilo de isotiocianato (PITC) que reacciona con el grupo amina de los aminoácidos dando lugar a derivados detectables en el rango UV-visible. El método fue optimizado de modo que se elimina la necesidad de que la reacción se produzca bajo una atmósfera inerte, y la salinidad del agua de mar no interfiere con el uso del PITC; simplificando considerablemente el proceso de derivatización.

Para la cuantificación de los aminoácidos se prepararon curvas de calibrado para cada uno de los aminoácidos analizados, obteniéndose en todos los casos un coeficiente de correlación de la recta mayor a 0,99. Demostrando así, que el método de derivatización es aplicable a los diferentes aminoácidos, incluso los que poseen aminas secundarias, como la prolina.

De este modo, se ha conseguido aplicar una metodología eficiente, simple y específica para la cuantificación de aminoácidos en el medio marino que sienta las bases para el desarrollo de un proceso que permita además la identificación de los aminoácidos presentes en muestras reales gracias a la aplicación de técnicas más sofisticadas que la espectrofotometría, como la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

En resumen, la determinación de aminoácidos en agua de mar y cultivos de microorganismos marinos es fundamental para el desarrollo de la química orgánica marina. Este trabajo contribuirá a mejorar el conocimiento sobre la cantidad y tipos de aminoácidos presentes en las diferentes regiones oceánicas, y también a conocer qué grupos funcionales están presentes para realizar estudios en laboratorio con cada uno de ellos y su impacto en la biogeoquímica de metales trazas.


Abstract:

The objective of this Bachelor’s Degree Final Project is focused on the development of an analytical method to quantify amino acids in the marine milieu, considering its environmental interest in promoting the incorporation of iron in the metabolism of marine microorganisms, and its industrial interest for its wide variety of biotechnological applications.

Amino acids are organic molecules constituted by an amino group, a carboxyl group and a specific lateral chain for each amino acid; which constitute the basic structural unit of proteins, besides carrying out other metabolic functions in microalgae. They are present in the order of micrograms per litre in the marine environment as part of dissolved organic matter, since they are excreted by marine organism as ligands.

Iron (Fe) is an essential trace element due to its role in photosynthesis and because it is a limiting factor in primary production in the oceans. It is present in its reduced form Fe (II), the species mainly assimilable by phytoplankton, and its oxidized form Fe (III), the most thermodynamically stable.

Microalgae are a diverse group of unicellular microorganisms composed mainly of proteins and capable of synthesizing all amino acids, unlike animals, which must incorporate some of them through their diet. This turns algae into an asset for the food industry due to their high nutritional quality and their amino acid profile.

The amino acids present in algae also provide softness, flexibility, elasticity to the skin, and even act as sunscreens, being valuable ingredients in the cosmetic industry. They have important pharmaceutical applications as they include growth factors, hormones and immunomodulators that are regenerating, antioxidant and anti-inflammatory. Amino acids activate the metabolism of plants by accelerating their growth, so phytoplankton biofertilizers are widely used. In addition, their complexing capacity of metallic ions can be used in the elimination of heavy metals, such as copper, present in contaminated waters, by bioremediation with algae.

As it has been observed that the concentrations of amino acids in the oceans are very low, the solid phase extraction technique has been used for the concentration of the sample and the isolation of the analytes. Given the amphoteric properties of amino acids, a SCX cation exchange cartridge has been used for their retention. The cartridge has been conditioned with different solutions to optimize its adsorbent capacity, achieving amino acid recovery of 70-85%, which could be optimized by removing interferences from the sample matrix such as the salinity of seawater.
The UV-visible spectrophotometer has been used for the quantification of amino acids, so it has been necessary to derivatize the samples, since the analytes do not absorb energy in the visible light spectrum. Derivatization is a reaction that provides the amino acid with an easily measurable characteristic such as coloration or fluorescence. The derivatizing reagent used was isothiocyanate phenyl (PITC) which reacts with the amine group of amino acids resulting in detectable derivatives in the UV-visible range. The method was optimized in a way that eliminates the need for the reaction to take place under an inert atmosphere, and the salinity of seawater does not interfere with the use of PITC; substantially simplifying the derivatization process.

For the quantification of amino acids, calibration curves were represented for each of the amino acids analysed, obtaining in every case a correlation coefficient greater than 0.99. Demonstrating that the derivatization method is suitable to the different amino acids, even those with secondary amines, such as proline.

In this manner, it has been possible to apply an efficient, simple and specific method for the quantification of amino acids in the marine environment, that sets the bases for the development of a process that also allows the identification of amino acids present in real samples, thanks to the application of more sophisticated techniques than spectrophotometry, like high-performance liquid chromatography (HPLC).

In summary, the determination of amino acids in seawater and marine microorganisms cultures is essential for the development of marine organic chemistry. This work will contribute to improve the knowledge about the quantity and types of amino acids present in the different oceanic regions, and also to know which functional groups are present to carry out laboratory studies with each of them and their impact on the biogeochemistry of trace metals.

miércoles, julio 24, 2019

JENNIFER IVANOFF, ALUMNA DEL MÁSTER EN OCEANOGRAFÍA, EN LA ANTÁRTIDA (PROYECTO SCALE)


La alumna de Máster Universitario en Oceanografía de Facultad de Ciencias del Mar en la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria participa en la campaña SCALE en la Antártida.

La alumna Jennifer Ivanoff, que realiza su trabajo final de máster en Oceanografía en el grupo de química marina QUIMA del Instituto de Oceanografía y Cambio Global (IOCAG) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), participa desde el pasado 18 de Julio de 2019 en la campaña oceanográfica SCALE (Southern Ocean Seasonal Experiment) a bordo del buque oceanográfico SA Agulhas II.

La campaña oceanográfica se inicia desde Capte Town (Sudáfrica) hacia la Antártida. A bordo se encuentran alrededor de 70 investigadores de diversos países. La participación de Jennifer Ivanoff se enmarca dentro de la internacionalización del grupo QUIMA, que participa en colaboraciones con grupos de investigación de diferentes países. En este caso, una sólida relación con el LEMAR (Brest, Francia) y la Universidad de Stellenbosh.

Esta campaña oceanográfica estudiará una serie de procesos químicos, físicos y biológicos en diferentes estaciones del año. Estudiar la Antártida en invierno es fundamental para tener información completa y entender el comportamiento global de la región y su impacto en todo el planeta.

El papel de Jennifer Ivanoff a bordo se engloba dentro del equipo GEOTRACES, donde muestreará la columna de agua para conocer el impacto del deshielo en la especiación química del cobre y en la química del hierro. Ambos metales tienen un impacto directo en el ciclo global del carbono, en la producción biológica y en la química global de los océanos.


BA Agulhas II. Foto de https://weddellseaexpedition.org/news/search-for-endurance-ends/




lunes, julio 22, 2019

DEFENSA DEL TFM: M. LUISA ARREGUIN

El pasado Viernes día 19 de Julio de 2019 en la Facultad de Ciencias del Mar de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), M. Luisa Arreguin presentó su Trabajo Final de Máster titulado: Desferrioxamine B and Gentisic Acid Role on the Fe(III) Reduction in Seawater. Este trabajo ha sido supervisado y tutorizado por los miembros del grupo QUIMA, la Dra J. Magdalena Santana-Casiano y el Dr. Aridane G. González. El TFM corresponde al Máster Universitario en Oceanografía.

Este trabajo, realizado en los últimos tres meses, se ha centrado en la reducción de Fe(III) a Fe(II) en agua de mar por parte del DFB y el ácido gentísico. De esta forma, bajo diferentes condiciones experimentales, M. Luisa ha profundizado en el papel que juegan los ligandos orgánicos en la química del Fe. Los experimentos desarrollados han tenido en cuenta el efecto de la concentración de ligandos y el pH en diversos medios como son el agua de mar y disolución de NaCl. Además, se ha demostrado la alta capacidad de complejación del Fe(III) por el DFB. Así, se ha abierto una ventana a nuevos estudios para profundizar en el papel de los iones mayoritarios del agua de mar en el procesos de reducción de Fe(III) en presencia de ácido gentísico.  

Estos estudios son de gran relevancia para poder conocer más sobre el ciclo biogeoquímico del Fe y su papel en el ciclo del carbono.

En los próximos meses se ultimarán algunos estudios que darán el soporte experimental para una publicación científica.


lunes, junio 24, 2019

LIMPIAR EL MATERIAL DE MUESTREO, UN PASO IMPORTANTE

Al igual que con la construcción de las burbujas, para el estudio de metales traza a niveles subnanomolares debe evitarse todo tipo de contaminación. Sin embargo, el entorno de trabajo no es la única posible fuente de contaminación lo es también el material de muestreo. 

Para la toma de agua se emplean diferentes materiales, todos ellas de composición plástica, que deben ser previamente lavados de forma minuciosa.

En los meses previos al experimento los botes que se utilizan para el almacenamiento de las muestras pasan por tres etapas de limpieza. Esto hace que tengamos una planificación exhaustiva de los experimentos en cada momento. El material usado para la toma de agua de los mesocosmos, bidones plásticos de alta densidad y tubos plásticos, también debe someterse al proceso de limpieza tras cada día de muestreo. Otro material que debe limpiarse son los filtros que se utilizan para eliminar el material particulado del agua. En definitiva, todo el material que usamos (botes, mangueras, pinzas, jeringuillas de filtración, filtros, etc.) se somete a un proceso de limpieza riguroso.

Una vez terminamos de limpiar todo el material estamos listos para un nuevo muestreo. En el Geotraces Cookbook puedes ampliar la información sobre los procesos de muestreos y limpieza para metales traza en el océano