Revista Boliviana de Química

Bromatological profile of Bolivian Chima flour (Bactris gasipaes, Kunt), its use as a partial substitute for wheat flour in bread baking

ABSTRACT Bactris gasipaes (Chima) is a tropical palm naturally occurring in eastern Bolivia. It is currently exploited principally for its fruits and trunk. This species constitutes dietary part of indigenous populations in the region. We did the analysis of the starch contents of the fruits with scope on the possibility of its utilization as partial flour content together with wheat flour for bread baking. This study included the bromatological profile of the fruit, alimentary product.

RESUMEN Caracterización bromatológica de la harina de Chima boliviana (Bactris gasipaes, Kunt), su uso como sustituto parcial de harina de trigo en producción de pan. Bactris gasipaes (Chima) es una palmera tropical que crece naturalmente en el oriente de Bolivia. Actualmente se explota principalmente por sus frutos y tronco. Esta especie silvestre constituye parte de la dieta de las poblaciones indígenas de la región. Realizamos el análisis del contenido de almidón de los frutos de Chima con miras a la posibilidad de su utilización como contenido parcial de harina junto con la harina de trigo para la panificación. Este estudio incluyó el perfil bromatológico de la fruta, producto alimenticio.

Pleurotus ostreatus y Pleurotus djamor como agentes mineralizantes en el tratamiento de residuos lignocelulósicos de colillas de cigarrillo, Cusco

RESUMEN Las colillas de cigarrillo fueron sometidas a un proceso de mineralización para reducir sus niveles de contaminantes nocivos. Se aplicó un tratamiento regenerativo utilizando hongos saprobióticos, aprovechando la acción enzimática de las celulasas para descomponer compuestos tóxicos. Los hongos Pleurotus ostreatus y Pleurotus dejamor fueron cultivados bajo condiciones cuidadosamente controladas de humedad relativa y temperatura. La Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) confirmó la degradación de las fibras de celulosa y lignina, mientras que la Espectroscopía de Dispersión de Energía (EDS) reveló la presencia de elementos mineralizados. A los 45 días se observó una mineralización significativa de cloro y azufre, seguida por titanio, silicio y aluminio a los 75 días. El sustrato resultante fue detoxificado, parcialmente degradado y apto para compostaje, sin representar ningún riesgo ambiental.

ABSTRACT Pleurotus ostreatus and Pleurotus djamor as mineralizing agents in the treatment of lignocellulosic waste from cigarette butts, Cusco. Cigarette butts underwent a mineralization process to lower their levels of harmful contaminants. A regenerative treatment using saprobiotic fungi was applied, leveraging the enzymatic action of cellulases to break down toxic compounds. The fungi Pleurotus ostreatus and Pleurotus dejamor were cultivated under carefully regulated humidity and temperature conditions. Scanning Electron Microscopy (SEM) confirmed the breakdown of cellulose and lignin fibers, while Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) showed the presence of mineralized elements. After 45 days, chlorine and sulfur showed significant mineralization, followed by titanium, silicon, and aluminum at 75 days. The resulting substrate was detoxified, partially decomposed, and suitable for composting-posing no environmental threat.

ORAC-based assessment of antioxidant properties in Chenopodium quinoa Willd. and Chenopodium pallidicaule Aellen

ABSTRACT Quinoa (Chenopodium quinoa) and cañahua (Chenopodium pallidicaule) are pseudocereals native to the Andes, known for their exceptional nutritional profile and rich content of bioactive substances, particularly antioxidants. To measure their antioxidant potential, we have employed the ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) method, a standard approach for assessing antioxidant levels in foods. The findings revealed notable antioxidant activity in both grains, reinforcing their value as natural sources of antioxidants. These results underscore the dietary significance of quinoa and cañahua and suggest promising uses in both the food and pharmaceutical sectors.

RESUMEN Evaluación por el método ORAC, de las propiedades antioxidantes en Chenopodium quinoa Willd. y Chenopodium pallidicaule Aellen. La quinua (Chenopodium quinoa) y la cañahua (Chenopodium pallidicaule) son pseudocereales andinos reconocidos por su alto valor nutricional y contenido de compuestos bioactivos, incluyendo antioxidantes. El método ORAC (Capacidad de Absorción de Radicales de Oxígeno) es una técnica ampliamente utilizada para cuantificar la capacidad antioxidante de alimentos. Este estudio evaluó la actividad antioxidante de extractos de quinua y cañahua mediante ORAC, encontrando valores significativos que respaldan su potencial como fuentes de antioxidantes naturales. Los resultados destacan la importancia de estos granos en la dieta y su posible aplicación en la industria alimentaria y farmacéutica.

Investigation of thermal degradation in edible oils through Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR)

ABSTRACT Oil oxidation generates rancidity, which is attributable to the appearance of smaller molecules. Rancidity affects the nutritional quality of the oil, with the consequent deterioration of consumer health. Heated oils used in frying at street vendors in El Alto, Bolivia, were analyzed. Their organoleptic properties were established, and IR-FT analyses were performed. The spectra were treated by computational chemistry using Density Functional Theory (DFT), EDF2/6-31G* (Spartan 18). The computational treatment of the spectra revealed characteristic signals of C-O-O, O-O, and N-H corresponding to peroxidized oils in the four samples collected, and in three of the four samples the presence of N-H vibrations, corresponding to acrylamide and derivatives.

RESUMEN Investigación de la degradación térmica en aceites comestibles mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). La oxidación de aceites genera el efecto de rancidez, atribuible a la aparición de moléculas más pequeñas. La rancidez afecta la calidad del aceite en cuanto a su valor nutricional, con el consecuente deterioro de la salud del consumidor. Se analizaron aceites calentados que se utilizan en frituras de locales comerciales callejeros de El Alto, Bolivia. Se establecieron sus propiedades organolépticas, y se realizaron análisis IR-FT. Los espectros fueron tratados por química computacional usando Density Functional Theory (DFT), EDF2/6-31G* (Spartan 18). El tratamiento computacional de los espectros reveló señales características de C-O-O, O-O y N-H corresponden, a aceites peroxidados en las cuatro muestras colectadas, y en tres muestras de las cuatro la presencia de vibraciones N-H, que corresponde a acrilamida y derivados.

Investigación sobre la comparación de sustratos vegetales adsorbentes para la remoción de compuestos químicos en aguas residuales

RESUMEN Se analizaron muestras de aguas residuales revelando la presencia de contaminantes químicos como fósforo, nitratos, sulfatos, cadmio, mercurio y arsénico en niveles significativos. Se realizó la descontaminación de las muestras utilizando cáscara de nuez y residuos de madera como materiales absorbentes. Se logró una reducción superior al 90% de los contaminantes mencionados, Se identificó que la dosis más efectiva de tratamiento corresponde a un rango de 1,0 a 2,0 gramos de sustrato por litro de agua residual, con un tiempo óptimo de exposición de 120 minutos. En resumen, el estudio confirma la efectividad de estos sustratos vegetales en la eliminación de compuestos químicos presentes en aguas residuales, destacando su potencial para el desarrollo de sistemas de tratamiento más sostenibles y eficientes.

ABSTRACT Research on the comparison of adsorbent plant substrates for the removal of chemical compounds in wastewater. Wastewater samples were analyzed, revealing the presence of chemical contaminants such as phosphorus, nitrates, sulfates, cadmium, mercury, and arsenic at significant levels. The samples were decontaminated using walnut shells and wood waste as absorbent materials. A reduction of over 90% of the aforementioned contaminants was achieved. The most effective treatment dose was identified as a range of 1.0 to 2.0 grams of substrate per liter of wastewater, with an optimal exposure time of 120 minutes. In summary, the study confirms the effectiveness of these plant substrates in removing chemical compounds present in wastewater, highlighting their potential for the development of more sustainable and efficient treatment systems.

Meta-analysis of mercury pollution studies in the Beni River basin, Bolivia

ABSTRACT Bibliographic data on mercury contamination in water, sediments, and people in the Beni River basin, Bolivia (1995-2024) were collected. Zone A, from the Coroico River to Rurrenabaque, and Zone B, from Rurrenabaque to Riberalta. The most recent data (2022-2023) corresponds to the concentration of mercury in human hair (4 µg/g), a value that exceeds the reference limit for monitoring (2 µg/g). This value suggests contamination in water, sediments, and fish in recent years. In the case of mercury in water, the last recorded value was relative to mercury in particles in 2006 (880.07 ng/l), and in sediments it was from the period 2004-2005 (0.066 ng/g). The observed trends point to external and anthropogenic factors, such as mining and forest burning, which would be influencing the high concentrations of mercury in this basin, highlighting the wet season as the one with the highest concentrations.

RESUMEN Metaanálisis de estudios de contaminación por mercurio en la cuenca del río Beni, Bolivia. Se recopiló datos bibliográficos sobre contaminación por mercurio en agua, sedimentos y personas en la cuenca del río Beni, Bolivia (1995 - 2024). Zona A, desde el río Coroico hasta Rurrenabaque, y Zona B, desde Rurrenabaque hasta Riberalta. El dato más reciente (2022-2023) corresponde a la concentración de mercurio en cabello humano (4 µg/g), valor que excede el límite de referencia para la vigilancia (2 µg/g). Este valor sugiere contaminación en agua, sedimentos y peces durante los últimos años. En el caso de mercurio en agua, el ultimo valor registrado fue relativo a mercurio en partículas en el año 2006 (880.07 ng/l) y en sedimentos fue del periodo 2004-2005 (0.066 ng/g). Las tendencias observadas apuntan a factores externos y antropogénicos, como la minería y la quema de bosque, que estarían influyendo en las elevadas concentraciones de mercurio en esta cuenca, destacando la temporada húmeda como la de mayores concentraciones.

Pseudocypherellin A - A depside extracted from Lobariella sipmanii and Everniastrum cirrhatum lichens found in the Paramo de Sumapaz region, along with an updated analysis of its NMR spectral data

ABSTRACT Depside pseudocypherellin A was isolated for the first time as one of the metabolites from Lobariella sipmanii (Moncada, Betancourt & Lücking) and Everniastrum cirrhatum (E. Fr) Hale ex Sipman. This paper provides an update to the initial 1H-NMR and 13C-NMR assignments of this compound. Some previous assignments were corrected using 2D-NMR HSQC and HMBC experiments.

RESUMEN Pseudocipherelina A: un depsido extraído de los líquenes Lobariella sipmanii y Everniastrum cirrhatum encontrados en la región del Páramo de Sumapaz, junto con un análisis actualizado de sus datos espectrales de RMN. La pseudociferelina A, un compuesto dépsido, se identificó inicialmente como un metabolito producido por Lobariella sipmanii (Moncada, Betancourt y Lücking) y Everniastrum cirrhatum (E. Fr) Hale ex Sipman. Este estudio revisa las asignaciones espectrales originales de RMN de protón 1H y carbono 13C para el compuesto, incorporando correcciones basadas en técnicas de RMN bidimensional, específicamente análisis HSQC y HMBC.

Isolation of rutin and 2-nonanone from Ruta graveolans; 2-Non’s calculated and experimental ¹ H, ¹³ C NMR spectra compared

ABSTRACT The isolation of rutin (1) and 2-Nonanone (2) from the species Ruta graveolans is reported. Structural identification was performed by 1H and 13C NMR spectroscopy. The structural parameters of 2-nonanone were determined by B3LYP with the 6-31G* basis set. The results of the optimized molecular structure are presented by comparing the calculated values with experimental spectral data. Theoretical quantum calculations resulted in a good predictive structure determination approach for the 2-nonanone molecule.

RESUMEN Aislamiento de rutina y 2-nonanona de Ruta graveolans; comparación de espectros de RMN de 1H, 13C calculados y experimentales de 2-Non. Se reporta el aislamiento de rutina (1) y 2-Nonanona (2) de la especie Ruta graveolans. La identificación estructural fue realizada mediante espectroscoía de RMN de 1H y 13C. Los parámetros estructurales de la 2-nonanona se determinaron mediante B3LYP con el conjunto base 6-31G*. Se presentan los resultados de la estructura molecular optimizada comparando los valores calculados con los datos espectrales experimentales. Los cálculos cuánticos teóricos dieron como resultado un buen enfoque de determinación estructural predictiva para la molécula 2-nonanona.

Assessment of Functional and Nutritional Characteristics in Bolivians Oilseed Varieties

ABSTRACT Oilseeds are substantial to national production due to their export value and contribution of unsaturated fats. This study analyzes Bolivian chia, sesame, and flaxseed, considering their variety (white and black) and flour form. Environmental conditions could influence their nutritional profile. Proximate analysis identified compounds that affect their functionality. Chia showed greater absorption, while sesame and flaxseed stood out for their oil retention. The flours exhibit chemical and functional differences due to their affinity with the medium, facilitating proper design of food products.

RESUMEN Evaluación de las características funcionales y nutricionales de variedades de oleaginosas bolivianas. Las semillas oleaginosas son esenciales en la producción nacional por su valor exportable y aporte de grasas insaturadas beneficiosas para el metabolismo. Este estudio analiza chía, sésamo y linaza bolivianas, considerando su variedad (blanca y negra) y presentación en harina. Las condiciones ambientales podrían influir en su perfil nutricional. El análisis proximal identificó compuestos que afectan su funcionalidad: la chía mostró mayor absorción, mientras que sésamo y linaza destacaron por retención oleosa. Las harinas evidencian diferencias químicas y funcionales por afinidad con el medio, facilitando el adecuado diseño de productos alimentarios.

Obtención de la fase conductora Li₂Si₂O₅ a partir de diatomita natural boliviana para su aplicación en separadores cerámicos electroquímicos

RESUMEN Se han obtenido separadores cerámicos electroquímicos compuestos de Li2Si2O5 como fase conductora iónica a partir de diatomita natural boliviana como fuente de silicio. Los productos obtenidos han sido caracterizados por DRX, SEM, fisisorción de N2, además de la porosidad, absorción de electrolito y contracción térmica. Los resultados mostraron que el aumento de la temperatura provocó la variación de la composición de fases en las muestras. El máximo porcentaje alcanzado de Li2Si2O5 fue de 67.4% a 800°C. Las micrografías SEM muestran que la diatomita usada presenta una alta porosidad tipo tamiz, destruyéndose debido al tratamiento térmico. Pero gracias a esta porosidad inicial, los materiales obtenidos presentan poros dentro de un rango de 0.1 - 2 µm que pueden servir como canales para la difusión de iones Li+ para su futura aplicación en LIB´s. Los separadores obtenidos presentaron buenas propiedades de porosidad (41.61%), absorción de electrolito (88.26%) y una alta estabilidad térmica (>160°C).

ABSTRACT Obtaining the conductive phase Li₂Si₂O₅ from natural Bolivian diatomite for its application in electrochemical ceramic separators. Electrochemical ceramic separators composed of Li2Si2O5 as the ionic conductive phase have been obtained from natural Bolivian diatomite as a source of silicon. The products obtained have been characterized by XRD, SEM, N2 physisorption, as well as porosity, electrolyte absorption, and thermal shrinkage. The results showed that the increase in temperature caused a variation in the phase composition of the samples. The maximum percentage of Li2Si2O5 reached was 67.4% at 800°C. SEM micrographs show that the diatomite used has high sieve-like porosity, which is destroyed by heat treatment. However, thanks to this initial porosity, the materials obtained have pores in the range of 0.1-2 µm that can serve as channels for Li+ ion diffusion for future application in LIB´s. The separators obtained exhibited good porosity properties (41.61%), electrolyte absorption (88.26%) and high thermal stability (>1600°C).

Molecular docking analysis of 1,8-cineole with SARS-CoV-2 main protease M^pro and macrodomain MacI: insights into potential weak interactions

ABSTRACT Molecular docking is a computational approach that predicts interactions between ligands and protein targets based on binding energies. In this study, the potential interactions of 1,8-cineole -one of the dominant components of Eucalyptus globulus oil- with the main protease (Mpro) and macrodomain (MacI) of SARS-CoV-2 were studied by molecular docking. Nine Mpro and four ManI structures available in the Protein Data Bank (PDB) were assessed as receptors. The results showed binding affinities ranging from −2.1 to −6.3 kcal/mol, primarily mediated by hydrophobic interactions. The most stable complexes were obtained with MacI (PDB: 5RVR, −6.380 kcal/mol) and Mpro (PDB: 5R81, −5.402 kcal/mol). Although the interactions are relatively weak, these results suggest that 1,8-cineole may interact with the SARS-CoV-2 Mpro and MacI, and provide a basis for further experimental studies to validate its effect. Since eucalyptus oil vapor is widely used in the Andean region of Bolivia to prevent respiratory ailments, this work offers an initial in silico rationale for such traditional practices.

RESUMEN El acoplamiento molecular es una técnica computacional que permite predecir cómo interactúan ligandos con proteínas, basándose en sus energías de enlace. En esta investigación, se estudió el 1,8-cineol, compuesto principal del aceite esencial de Eucalyptus globulus, frente a dos proteínas del SARS-CoV-2: la proteasa principal (Mpro) y el macrodominio (MacI). Se analizaron nueve estructuras de Mpro y cuatro de MacI disponibles en el Protein Data Bank. Las afinidades de enlace obtenidas variaron entre −2,1 y −6,3 kcal/mol, predominando las interacciones hidrofóbicas. Los complejos más estables se observaron con MacI (PDB: 5RVR) y Mpro (PDB: 5R81). Aunque las interacciones fueron moderadas, los resultados sugieren que el 1,8-cineol podría unirse a estas proteínas virales, lo que abre la puerta a estudios experimentales. Dado que el vapor de eucalipto se usa tradicionalmente en la región andina de Bolivia para prevenir afecciones respiratorias, este estudio aporta una primera base científica a dicha práctica.

Fatty acid composition of seeds from Bolivian cultivated quinoa (Real), wild quinoa (Ajara), and scarified quinoa residues (Mojuelo)

ABSTRACT Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a highly nutritious pseudocereal, appreciated for its amino acid and fatty acid (FA) profile. Bolivia ranks as the world’s second-largest producer, generating over a million tons of scarified residues (Mojuelo) annually. Wild quinoa (“Ajara”, C. quinoa var. melanospermum), abundant in the Altiplano, remains largely untapped. This study analyzed lipid content and FA methyl esters in cultivated quinoa (“real blanca”), wild quinoa (“Ajara”), and Mojuelo using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). All samples were rich in unsaturated FAs, mainly linoleic (~50%) and oleic (~35%) acids. Wild quinoa had the highest lipid content (3.60%) and FA yield (92.27%), followed by cultivated quinoa (2.33%; 90.69%) and Mojuelo (1.12%; 89.71%). Saturated FAs were ≤10%, with only palmitic acid detected. “Ajara” displayed the most promising nutritional profile, underscoring its potential as a valuable food resource.

RESUMEN La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es un pseudocereal altamente nutritivo, valorado por su perfil de aminoácidos y ácidos grasos. Bolivia, segundo productor mundial, genera más de un millón de toneladas de residuos de escarificado (Mojuelo) al año. La variedad silvestre “Ajara” (C. quinoa var. melanospermum), común en el Altiplano, sigue poco aprovechada. Este estudio analizó el contenido lipídico y la composición de ácidos grasos en semillas de quinua cultivada (“real blanca”), silvestre (“Ajara”) y Mojuelo, usando cromatografía de gases-espectrometría de masas. Todas las muestras mostraron predominancia de ácidos grasos insaturados, especialmente linoleico (~50%) y oleico (~35%). La quinua silvestre tuvo el mayor contenido lipídico (3,60%) y rendimiento de ácidos grasos (92,27%), seguida por la cultivada y el Mojuelo. Los ácidos grasos saturados fueron ≤10%, destacando el palmítico. La “Ajara” mostró el perfil más prometedor como fuente nutricional.

Quantification and biological effects of Podocarpus flavone A in Bolivian Podocarpus species, focusing on its antiproliferative and antioxidant properties

ABSTRACT This study reports the isolation and analysis of the bisflavonoid Podocarpus flavona A (PFA) from ethanolic extracts of Bolivian Podocarpus species. PFA was obtained from P. oleifolius using column chromatography and HPLC, and its structure was determined by 1D and 2D NMR spectroscopy. HPLC quantification revealed PFA concentrations ranging from 0.37 to 2.20 mg/kg across three species, with detection and quantification limits of 0.098 ppm and 0.327 ppm, respectively. Antioxidant activity was assessed using ABTS and Folin-Ciocalteu assays, showing high antioxidant capacity in both the extracts and pure PFA. Additionally, PFA exhibited cytotoxicity against HeLa and A549 cancer cell lines, without affecting CaCo-2 cells. These findings highlight PFA’s potential as a natural therapeutic agent, with selective antioxidant and cytotoxic properties, making it a promising bioactive metabolite found in Bolivian Podocarpus species.

RESUMEN Este estudio reporta el aislamiento y análisis del bisflavonoide Podocarpus flavona A (PFA) desde extractos etanólicos de especies bolivianas de Podocarpus. La PFA se obtuvo de P. oleifolius mediante cromatografía y HPLC, y se caracterizó por espectroscopía RMN. Se detectaron concentraciones de PFA entre 0,37 y 2,20 mg/kg en tres especies, con límites de detección y cuantificación de 0,098 ppm y 0,327 ppm, respectivamente. Los ensayos ABTS y Folin-Ciocalteu revelaron alta actividad antioxidante en los extractos y en el compuesto puro. Además, PFA mostró citotoxicidad contra células HeLa y A549, sin afectar células CaCo-2. Estos hallazgos destacan el potencial terapéutico de PFA como agente natural con propiedades antioxidantes y citotóxicas selectivas, lo que lo convierte en un prometedor metabolito bioactivo presente en especies de Podocarpus de Bolivia.