Dice el refrán que “si no puedes con tu enemigo únete a él”… y eso es precisamente lo que he hecho con mis queridos alumnos en este comienzo de curso. Harto de ver cómo año tras año pasaban con más pena que gloria por las clases prácticas de la asignatura de Química Analítica aburriéndose mientras analizaban productos que no les atraían, este curso decidí cambiar el procedimiento a seguir. Debía intentar diseñar una práctica nueva que lograra motivarlos, encontrar otra forma de transmitirles los mismos conceptos de siempre pero empleando una metodología distinta, conseguir que tanto ellos como yo disfrutásemos de la práctica… y se me fue la mano: no se me ocurrió otra cosa que hacerme seguidor de su cuenta de Twitter donde comprobé sin mucho esfuerzo cuáles eran los “alimentos” que más les motivaban.

Tras leer tweets como el que pueden ver en la siguiente imagen, donde se puede observar la querencia de mis alumnos por las discotecas de nombre “Luminata”, decidí acercarme a sus costumbres y preparar una práctica de fluorescencia cambiando los zumos por los Gin-Tonics… y no se pueden imaginar el revuelo que se montó el día que les expliqué en qué iba a consistir este año su práctica de análisis de alimentos. La clase estaba de fiesta.

Para empezar les expliqué mi máxima: “no concibo que los alumnos hagan una práctica experimental sin entender perfectamente lo que están haciendo en cada momento”. Personalmente le doy muy poca importancia al resultado final que le salga al alumno en la práctica en comparación con que sepa explicar en cada momento lo que está realizando. Por ello íbamos a discutir cada experimento antes de llevarlo a cabo. Una vez comentado entre todos procederíamos a su ejecución.

¿De qué sirve que un alumno realice una práctica experimental aunque le salga el valor deseado sin saber lo que está haciendo? ¿Para qué seguir un protocolo sin tener claro lo que está buscando? Eso es absurdo…. pero también veo un disparate darle un protocolo de prácticas al alumno justo antes de entrar en el laboratorio o unas horas antes. El profesor debe hacer antes su trabajo. Por ello en el caso de la práctica del Gin-Tonic el plan que diseñé fue el siguiente.

Una semana antes de la práctica dediqué una hora de clase teórica a explicar los fundamentos teóricos básicos de la fluorescencia como técnica de luminiscencia. Les hablé de sus fundamentos, aplicaciones, instrumentación, ventajas e inconvenientes. A continuación les dije que tenían siete días para estudiar dicha información y buscar todo tipo de recursos que les pudieran ayudar el día de la práctica del Gin-Tonic a resolver los problemas que les pusiese en ella….y llegó el gran momento.

Lo primero que se encontraron mis alumnos al entrar les sorprendió: botellas de tónica y ginebra. Nada de material de laboratorio encima de las poyatas bien preparadito. ¿Por qué? Estoy en contra de ponerles todo el material que necesitan en la práctica junto a su puesto de trabajo. En la etapa universitaria hay que aprender a moverse en un laboratorio. Piensa qué necesitas, búscalo y, si no lo encuentras, lo pides. Como dice el Gran Wyoming: “se sufre… pero se aprende” .

La primera parte de la práctica del Gin-Tonic era la más fácil. Consistía en entender el proceso por el cual cada vez que piden una tónica en un bar donde exista algún foco de luz ultravioleta su bebida fluorece. Les pregunté si sabían la razón. Ellos contestaron que ni iban a las discotecas ni se pedían alcohol. Yo les recordé el anterior tuit que había encontrado buceando en su cuenta de Twitter… callaron.

Reconozco que pensaba que no habían preparado la práctica. Me equivoqué. Habían hecho bien su trabajo. Conocedores no solo de mi afán por integrar mi actividad docente con la investigadora y la divulgadora, sino también de mi legendaria amistad con el responsable del blog “Ese Punto Azul Pálido”, se habían leído el post “El cubata fluorescente” que mi amigo Dani Torregrosa publicó hace ya un tiempo en su bitácora.

En dicho post el vicepresidente de la Asociación de Divulgación Científica de la Región de Murcia (toma cuña) explicaba perfectamente el papel de la quinina presente en la tónica en el proceso de fluorescencia. Podríamos pasarnos horas hablando de este alcaloide  producido por unas especies del género Cinchona, pero para la práctica de los Gin-Tonic lo que únicamente les debía importar es que la quinina es un compuesto muy  fluorescente, especialmente en disoluciones ácidas o ligeramente ácidas, como puede ser la tónica.

Al incidir luz ultravioleta sobre la quinina ésta absorbe energía y, posteriormente, emite parte de la misma en forma de radiación electromagnética de longitud de onda superior a la incidente… esa radiación electromagnética emitida es la luz azulada de las tónicas que podemos ver en las discotecas y antros similares donde existan focos de luz ultravioleta.

Quinina

Les dije a los alumnos que el laboratorio era suyo y que me demostraran experimentalmente el rol de la quinina en los procesos de fluorescencia. No me fallaron. Cogieron una tónica y fueron haciendo diluciones de la misma con agua de forma que el único factor que variaba era la concentración de quinina. Luego midieron la intensidad de fluorescencia de la tónica y comprobaron que era directamente proporcional a la concentración de quinina en el rango de concentraciones que habíamos establecido. Primera prueba superada.

La segunda parte de la práctica era un poco más complicada. Mis alumnos habían logrado alcanzar el punto de máxima intensidad de fluorescencia mediante disoluciones de quinina (evidentemente la tónica sin diluir)…. pero yo les pedí que se las apañasen como fuese para subir aun más esa señal fluorescente.

Me pidieron una pista. Se la di. “Si utilizáis el reactivo adecuado hasta le quitaréis parte del sabor amargo a la tónica”. “¡¡Sacarosa!!”, me contestaron. “Error” les dije.. Me pidieron otra pista: “En mi camiseta la tenéis”… y el más friki de mis alumnos que, conociéndome, se había leído para preparar la práctica de fluorescencia todos los capítulos de la serie “La comunidad del anillo y los ejércitos encapsulantes”, se dirigió al armario donde estaban todos los reactivos y escogió el adecuado: hidroxipropil-beta-ciclodextrina…el anillo.

Las ciclodextrinas, esas moléculas formadas por unidades de glucosa unidas formadas un anillo tronco cónico que forman parte del nuevo ejército de Sauron, tienen la capacidad de subir la intensidad de fluorescencia de la tónica…¿y eso por qué?

En aquella hora de clase teórica donde les expliqué a mis alumnos los fundamentos de la fluorescencia, les conté que las moléculas aumentan su capacidad fluorescente cuanto menor grado de libertad poseen. Esta información, unida a la que mi friki alumno había leído en este post donde relaté como al introducir un compuesto en el interior del anillo de las ciclodextrinas aumenta su rigidez, le había servido para dar con el reactivo adecuado. Además, se cumplía la primera pista que les había dado: la ciclodextrina mitiga el amargor de la tónica al estar formada por unidades de glucosa que aumentaban su dulzor.  Blanco y en botella.

Una vez discutido entre todos el fundamento teórico de esta segunda parte de la práctica, les pedí a los alumnos que comprobaran si se cumplía lo que la teoría predecía. Rápidamente prepararon varias disoluciones en las que mantenían fija la concentración de quinina pero aumentaban la de ciclodextrina. El resultado fue el esperado. La ciclodextrina encapsulaba a la quinina formando complejos como el que pueden ver en la imagen y la señal de fluorescencia subía espectacularmente hasta llegar a un punto de saturación a partir del cual ya no se incrementaba la fluorescencia.

Quinina encapsulada por ciclodextrina

Les pregunté… “¿por qué no logramos que suba más la señal fluorescente?” En ese momento saltó la delegada de la clase y se marcó el pegote: “porque llega un momento que por mucho que subamos la concentración de ciclodextrina ya no puede aumentar más la rigidez de la molécula….está mas tiesa que un palo”. No es que fueran palabras muy científicas pero eran totalmente correctas. Sigamos.

La práctica les estaba gustando, sus caras los delataban, pero faltaba por llegar lo mejor, lo que todos esperaban…el papel de  la ginebra en toda esta historia.  Les pregunté si les gustaban los chupitos de alcohol. Nadie respondía. Parecía que les hablaba en chino. Les enseñé el siguiente tweet… bajaron la cabeza.

En ese momento lancé la siguiente pregunta al aire: “Tenemos la señal de fluorescencia de la tónica en su momento álgido…¿qué ocurriría si ahora le añadimos la ginebra? ¿subiría o bajaría la señal?”

Hubo respuestas de todo tipo: “Todo lo que sube baja” exclamó uno al que tuve que requisarle una botella. Otro dijo que le daba exactamente igual pero que le gustaría saber a qué hora empezaba la cata… hasta que el empollón de la clase, Faustino, dio con la respuesta.

“Las ciclodextrinas están encapsulando la quinina en su cavidad interna. Sin embargo, si metemos ginebra en el medio de reacción, el alcohol también querrá introducirse en el interior del anillo desplazando parcial o totalmente a la quinina. Quien tenga más afinidad por la cavidad interna de la ciclodextrina, la quinina de la tónica o el alcohol de la ginebra, ganará la partida. De todas formas lo más normal es que ambas compartan la cavidad aunque no sea a partes iguales.”

Comportamiento de un compuesto fluorescente en presencia de ciclodextrinas.

“Faustino no te enrolles y al grano”, le dije… y continuó: “Al introducir la ginebra en la disolución parte de la quinina (o toda) saldrá fuera del anillo por culpa del alcohol. Esto provocará que la quinina pierda su rigidez de forma parcial o total… y entonces la fluorescencia volverá a disminuir. Si el alcohol es el que gana la partida totalmente a la quinina, y la desplaza de la cavidad interna de la ciclodextrina, desaparecerá la fluorescencia.”.

En ese momento toda la clase aplaudió a rabiar y se dirigieron como locos a abrir las botellas de ginebra para realizar el experimento pertinente. Su intención era comprobar si se cumplía lo que había dicho Faustino… y de paso llegar al momento por todos deseado: la cata de ginebra.

Sin embargo, en ese momento ocurrió algo inesperado y una voz se alzó desde el fondo del laboratorio. Era el administrador de la cuenta de twitter de la clase… al que más le gustaba la discoteca “Luminata” .

“No estoy de acuerdo con lo que ha dicho Faustino. Ya sé que mis notas no son las más brillantes pero antes de sacar conclusiones, además de en la teoría, hay que basarse en la observación. Faustino será muy listo, que lo es, pero ha pisado pocas discotecas. Él ha dicho que al añadir la ginebra a la disolución que lleve “tónica + ciclodextrina” es posible que el alcohol totalmente gane la partida a la quinina y en ese caso se perdería toda la fluorescencia…y no estoy de acuerdo. ¿Por qué? Porque todos los asiduos a las discotecas sabemos que los Gin-Tonics no llevan ciclodextrinas… pero siempre fluorecen bajo luz ultravioleta. Lo que ocurrirá en el caso de que el alcohol le gane la partida a la quinina en su lucha por introducirse en la ciclodextrina, cosa de la que dudo, es que se volverá a la fluorescencia basal que había antes de adicionar el agente encapsulante…pero no desaparecerá jamás. Fin de la cita”.

El laboratorio se venía abajo. Los asiduos a las discotecas estaban orgullosos de su máximo representante… los empollones habían perdido la batalla. En ese momento alguien dijo. “Querido profesor, nos lo estamos pasando fenomenal pero…¿podemos hacer de una puñetera vez la cata de ginebra para ver cuál es la que nos gusta más…lleve o no ciclodextrina, fluorezca o no fluorezca? Es que esto de ponernos la miel en los labios y no dejarnos probarla no va con nosotros”…y le contesté.

“No hay nada que me gustaría más hacer en este momento, después de la buena tarde que hemos pasado, que tomarme un Gin-Tonic con vosotros. Sin embargo, aunque me habéis demostrado que habíais preparado bien la práctica, os ha faltado un pequeño detalle. Deberíais saber que solamente hay tres tipos de ciclodextrinas permitidas en alimentación: alfa, beta y gamma. Vosotros habéis utilizado para preparar vuestros dulces Gin-Tonics otro tipo de ciclodextrina: hidroxipropil-beta-ciclodextrina. Se espera que es cuestión de semanas se apruebe su uso en alimentación pero, hasta entonces, sería una temeridad por mi parte dejaros ingerir vuestros cubatas fluorescentes. Lo siento chicos… quizás vuestros compañeros del año que viene tengan más suerte que vosotros”.

Prefiero no relatarles lo que ocurrió en ese momento en el laboratorio.… pero creo que este año no me van a elegir padrino de la promoción. Querían matarme… pero no podían. Recogieron sus batas y se despidieron con lágrimas en los ojos de las botellas de ginebra.

Fui muy cruel…lo sé, pero había logrado mi objetivo inicial. Los alumnos habían entendido los procesos de fluorescencia y encapsulación molecular disfrutando de la práctica experimental. Yo también me lo pasé pipa… y cuando un docente disfruta con lo que enseña la transmisión de conocimientos está asegurada.

Acabo, pero antes de concluir me gustaría contarles una cosa. Todo lo que ustedes han leído es una historia novelada que no se ajusta exactamente a la realidad. Mis alumnos son ejemplares y para nada se ajustan al perfil etílico que les he mostrado. Son chavales a los que les gusta divertirse, como a todos, pero que tienen claro cuál es su objetivo primordial en la universidad. Sin embargo, la moraleja de este post creo que queda clara.

Hay veces que los profesores nos empeñamos, año tras año, en seguir empleando la misma metodología aunque no consigamos motivar a los alumnos. Sin embargo, con un poco de interés y de ilusión por nuestro trabajo los resultados se pueden revertir y los alumnos no solamente pueden asimilar los conceptos necesarios, sino que además pueden disfrutar mientras aprenden… y nosotros mientras les enseñamos. Echémosle imaginación. Sé perfectamente que, con la que está ocurriendo en el sector de la educación, pedirle a los docentes otro esfuerzo más es injusto. Nos lo están poniendo muy difícil para seguir manteniendo la ilusión día a día pero el verdadero docente, cuando se pone delante de sus alumnos, no piensa en otra cosa que no sea en ellos. Disfrutemos de nuestro trabajo viéndoles aprender… no nos queda otra.

Jose