INTERACCIONES MOLECULARES ENTRE PRECURSORES DE TURBIDEZ COLOIDAL

PETELSKI, NICOLAI; PEREZ, OMAR; PERRET, CAROLINA; BENÍTEZ ELISA INÉS; PAMIES, SILVANA CARINA; SOSA, GLADIS LAURA

Riviera Maya

Congreso; XXXVII Congreso de Químicos Teóricos de Expresión Latina; 2011

Asociación internacional de químicos teóricos de expresión latina

De los diferentes orígenes de inestabilidad, biológica, química y coloidal, ésta última es la que causa más problemas a la industria de jugos de frutas o bebidas fermentadas y ha sido objeto de numerosas investigaciones a lo largo de los años. Ha sido postulado1 que la turbidez coloidal se debe a las interacciones entre proteínas y compuestos polifenólicos. En el caso de la cerveza, los componentes proteicos consisten en fragmentos ricos en el aminoácido prolina que se originan en la hordeína malta y los componentes polifenólicos consisten en dímeros de proantocianidinas (flavonoides). Esta hipótesis es examinada en este trabajo con el propósito de contribuir a la comprensión del fenómeno de turbidez coloidal y así a desarrollar estrategias que permitan mejorar las técnicas de estabilización y disminuir los costos asociados a este proceso. Como modelo de proteína se ha seleccionado un fragmento de tres residuos de prolina y como compuesto polifenólico, el flavonoide catequina. La geometría de los compuestos aislados y la del complejo fueron optimizadas sin ninguna restricción al nivel B3LYP/6-31G* de teoría utilizando el paquete de programas Gaussian 03. Las interacciones fueron examinadas mediante un análisis topológico de la densidad electrónica en el marco de la teoría de Átomos en Moléculas (AIM) y mediante un análisis de los orbitales naturales de enlaces (NBO). Los resultados muestran que el tripéptido adopta una conformación abierta (b-extendida), facilitando el acceso del polifenol. Como lo muestra el análisis AIM, el complejo tripéptido/polifenol formado se estabiliza mediante la formación de una extensa red de enlaces de hidrógeno (ver fig.1).  La energía de estabilización ha sido estimada en el orden de las 15 kcal/mol (no corregida por BSSE). La ocurrencia de estas interacciones de enlaces de hidrógeno (EH), a lo largo de la cadena proteica en cada sitio en el que se encuentre el aminoácido prolina, conduciría a la formación de partículas que crecen hasta alcanzar el tamaño del coloide.