La reacción química utilizada en la cocina puede haber ayudado a evolucionar la vida compleja

Aug 02, 2023

La reacción de Maillard, que genera compuestos sabrosos durante la cocción, probablemente ayuda a retener el carbono en el fondo marino, aumentando el oxígeno en la atmósfera.

Por Carissa Wong

2 de agosto de 2023

La reacción de Maillard crea la corteza marrón en una barra de pan.

imageBROKER/Unai HuiziAlamy

Una reacción química que da sabor a los alimentos cocinados puede encerrar millones de toneladas de carbono en el fondo marino cada año. El proceso podría incluso haber ayudado a crear las condiciones para que evolucionara la vida compleja.

La reacción de Maillard ocurre entre azúcares y aminoácidos cuando las temperaturas superan aproximadamente los 140°C (284°F). Este proceso químico produce una variedad de compuestos complejos ricos en carbono, que dan color y sabor a alimentos como carne chamuscada, verduras asadas y pan tostado.

Los minerales que contienen manganeso pueden actuar como catalizadores, permitiendo que la reacción se produzca a temperaturas tan bajas como 25 °C (77 °F).

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Para explorar si esto puede ocurrir a temperaturas aún más bajas, Caroline Peacock de la Universidad de Leeds, Reino Unido, y sus colegas agregaron minerales de hierro o manganeso a una solución que contenía el azúcar glucosa y el aminoácido glicina.

Cuando las mezclas se incubaron a 10°C (50°F), aproximadamente la temperatura del fondo marino en los bordes de los continentes, los minerales aceleraron la reacción de Maillard unas 100 veces, en comparación con las mezclas de azúcar y aminoácidos sin catalizadores. .

Un análisis más detallado reveló que el proceso produjo compuestos que se encuentran en muestras de sedimentos marinos. Esto sugiere que la reacción de Maillard ocurre en el fondo del océano, donde comúnmente se encuentran minerales de hierro y manganeso, dice Peacock.

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En el fondo marino, las plantas y animales muertos proporcionan una fuente de azúcares y aminoácidos que los microbios ingieren como fuente de energía. Durante este proceso, los microbios convierten el carbono de los organismos muertos en dióxido de carbono, que puede volver a entrar a la atmósfera.

Si la reacción de Maillard ocurre en el fondo del océano, esto podría causar que el carbono que se encuentra en los azúcares y los aminoácidos se almacene en polímeros grandes y complejos que a los microbios les resulta más difícil ingerir, dice Peacock.

Durante miles o millones de años, estos polímeros quedarían enterrados a mayor profundidad bajo el fondo del mar a medida que se acumulara material muerto en el fondo marino. "Si puedes hacer que tu carbono atraviese la zona de peligro de 1 metro [en la parte superior del fondo marino], donde los microbios generalmente atacan, degradan y convierten el carbono en dióxido de carbono, eso lo mantendrá alejado de la atmósfera". dice Pavo Real.

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Los investigadores estiman que los minerales de hierro y manganeso pueden encerrar aproximadamente 4 millones de toneladas de carbono cada año. Sin este proceso, la atmósfera de la Tierra podría haberse calentado otros 5°C en los últimos 400 millones de años.

También estiman que la reacción de Maillard en los sedimentos marinos puede haber aumentado los niveles de oxígeno atmosférico hasta un 8 por ciento en los últimos 400 millones de años porque enterrar carbono permite que llegue más oxígeno a la atmósfera de la Tierra, dice Peacock.

"Este proceso tiene un impacto tan profundo en el oxígeno atmosférico", dice. "Debido a que las formas de vida complejas requieren niveles más altos de oxígeno, ya que requieren más energía, creemos que es razonable suponer que este proceso contribuyó a crear las condiciones necesarias para la vida compleja".

El equipo también descubrió que la reacción puede ocurrir en suelos que contienen minerales de hierro y manganeso, lo que sugiere que aumentar los minerales en el suelo podría ayudar a capturar carbono de la atmósfera, dice Peacock.

"Se trata de un estudio magnífico", afirma Jan Amend de la Universidad del Sur de California. Destaca cómo la química del hierro y el manganeso, que en gran medida se ha pasado por alto en la mayoría de los estudios climáticos y atmosféricos, puede desempeñar un papel enorme en la química atmosférica y la temperatura de la superficie de la Tierra, dice.

Referencia de la revista:

Naturaleza DOI: 10.1038/s41586-023-06325-9

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