Degradómica material y el olor de los libros viejos

Llegó a portada en Menéame, pero falto de buqué. “¿Por qué huelen los libros viejos?” La degradómica material lo explica. Pero por qué y dónde está la fuente: Matija Strlic et al., “Material Degradomics: On the Smell of Old Books,” Analytical Chemistry 81: 8617–8622, 2009. Sí, ya sé que lo sabéis, “oliendo los gases emitidos por 72 documentos antiguos científicos británicos y eslovenos consiguieron identificar 15 moléculas volátiles” (que huelen). Aún así, permitidme una breve entrada sobre el aroma de los libros antiguos, ese olor tan familiar para cualquier “ratón de biblioteca.” 

Os recuerdo, haced memoria, sobre un fondo de olor a humedad, unos toques de vaninilla, unos toques herbáceos y un cierto toque de acidez. El olor a vainilla es debido a la lignina, el polímero orgánico más abundante en el mundo vegetal, que le da firmeza a la madera de los árboles y al papel de las hojas de un libro. Cuando la lignina se oxida, el papel amarillea y se volatiliza; como la lignina es prima hermana de la vainillina, su perfume es similar. Los libros nuevos no huelen a lignina porque usan un papel libre de ácidos (acid free paper) que casi no tiene lignina (para que se mantenga blanco durante mucho tiempo) y tiene un pH neutro (lo que lo preserva por más tiempo).

Genómica, proteómica, metabolómica, …, y degradómica (degradomics), la aplicación de las tecnologías ómicas a la química de la degradación de los materiales. Matija Strlic et al. nos proponían aplicar la degradómica al estudio del olor de los libros antiguos, la degradación de los productos volátiles del papel. El olor es resultado de cientos de compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles resultado de la red de rutas bioquímicas de degradación del papel y depende tanto de la composición original del papel como del entorno en el que ha envejecido. La degradómica es una variante de la metabolómica y se centra en el estudio del metabolismo de la degradación bioquímica de materiales, como si fueran pseudoorganismos. En un organismo vivo el genoma determina el metaboloma y éste el fenotipo. En un pseudoorganismo el pseudogenoma determina el pseudofenotipo. En lugar de buscar marcadores genéticos para el genoma se buscan marcadores químicos para el proceso de degradación.

La pasta utilizada para fabricar papel es un entramado de fibras de celulosa (un polímero de D-glucosa con entre 300 y 10000 unidades monoméricas, dependiendo del origen), que contiene componentes no celulósicos como hemicelulosas (polímeros formados por una amplia variedad de monómeros, además de glucosa, con entre 500 y 3000 unidades monoméricas), ligninas (altamente polimerizadas y complejas, formadas por monómeros de fenilpropanoides (con estructura similar pero no iguales al fenilpropano), en concreto alcoholes fenilpropílicos (cumarílico, coniferílico y sinapílico); actúan como aglutinante de las fibras), extractos (grasas, ceras, alcoholes, fenoles, ácidos aromáticos, aceites esenciales, oleorresinas, esteroles, alcaloides y pigmentos colorantes), y minerales y otros compuestos inorgánicos. Muchos de estos compuestos son volátiles. [Este párrafo contiene correcciones sugeridas por César en los comentarios].

Matija Strlic et al. han caracterizado químicamente el contenido del papel en ciertos productos como lignina, ácido acético, benzaldehido, 2,3-butanodiona, butanol, decanal, 2,3-dihidrofurano, 2-etilhexanol, furfural, hexadecano, hexanal, nonanal, octanal, pentanal y undecano, así como el contenido protéico  y la acidez (pH). Han utilizado diferentes métodos experimentales, entre ellos la cromatografía de gases de espacio de cabeza con espectrometría de masas como detector (máquinas que todos conocemos de series de TV como CSI, en las que se ve un carrusel dando vueltas con los viales). [Como nos aclara César en un comentario:] “En el espacio de cabeza se extraen los componentes volátiles de la muestra en condiciones estándar dentro de un vial; el contenido del espacio de cabeza del vial (los gases) se inyectan en un cromatógrafo de gases que los separa en función de la resistencia diferencial para cada compuesto que representa el paso a través de un capilar; a la salida, un espectrómetro de masas rompe las moléculas en trozos característicos y determina cantidad y cualidad de los productos. Las tres operaciones (extracción, separación, medida) se hacen en línea. Visualmente es un sólo aparato.”

Con todos los datos recabados han realizado un análisis estadístico multivariante y un análisis de componentes principales. Las conclusiones de su estudio son todavía muy provisionales pero apuntan a que en un futuro no muy lejano, narices electrónicas serán capaces de determinar el estado de envejecimiento de un libro antiguo y si necesita tratamientos o cuidados especiales con objeto de garantizar su preservación.

Más información técnica sobre estos asuntos: John W. Baty et al., “Deacidification for the conservation and preservation of paper-based works: A review,” BioResources 5: 1955-2023, 2010 [acceso gratuito]; Elvira M. Gaspar et al., “Volatile organic compounds in paper—an approach for identification of markers in aged books,” Anal. Bioanal. Chem. 397: 369–380, 24 Feb. 2010; y Ann Fenech, Matija Strlič, et al., “Volatile aldehydes in libraries and archives,” Atmospheric Environment 44: 2067-2073, June 2010.

4 pensamientos en “Degradómica material y el olor de los libros viejos

  1. Interesante artículo, Francis.

    Unas puntualizaciones, si me lo permites:

    1) La sacarosa es un disacárido de glucosa y fructosa. La celulosa es un polímero de D-glucosa sólo. Entre 300 y 10.000 unidades poliméricas dependiendo del origen.
    2) Las hemicelulosas están formadas por una amplia variedad de monómeros además de glucosa. Entre 500 y 3.000 unidades monoméricas.
    3) Los monómeros que forman la lignina son fenilpropanoides (estructura similar pero no igual a fenilpropano), en concreto alcoholes fenilpropílicos (cumarílico, coniferílico y sinapílico).
    4) El método concreto de análisis empleado (que, como dices, se ve mucho en CSI por lo del carrusel dando vueltas con los viales)es cromatografía de gases de espacio de cabeza con espectrometría de masas como detector. En el espacio de cabeza se extraen los componentes volátiles de la muestra en condiciones estándar dentro de un vial; el contenido del espacio de cabeza del vial (los gases) se inyectan en un cromatógrafo de gases que los separa en función de la resistencia diferencial para cada compuesto que representa el paso a través de un capilar; a la salida, un espectrómetro de masas rompe las moléculas en trozos característicos y determina cantidad y cualidad de los productos. Las tres operaciones (extracción, separación, medida) se hacen en línea. Visualmente es un sólo aparato.

    Esto me pasa por haber trabajado en una papelera. Ya se me irá quitando con el tiempo: los recuerdos sí que son volátiles.

    Un cordial saludo.

  2. Tengo que decirlo: ¿no os gusta más leer libros que huelen y que son viejos? A mi me encantaba en la carrera, prefiriendo a veces, coger una edición más vieja. Me da la sensación de que tengo una joya en mis manos… No sé, igual es una tontería, pero tenía que decirlo :D

    Un saludo!

    • Si, a mi también me gustan los libros viejos, aunque no recomiendo olerlos, xDDD, una ves casi me ahogo por todo el polvo que tenia una edición de “théorie des ensembles” del grupo de Bourbaki.

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