Energia de interaccion entre fragmentos de arabinogalactano tipo II presente en las particulas coloidales del jugo de manzana calculadas por simulaci¨®n computacional.

BENITEZ, ELISA INES; PERUCHENA, NELIDA MARIA; LOZANO, JORGE ENRIQUE

San Rafael

Congreso; CLICAP (Congreso Latinoamericano de Ingenier¡¡¨¬ªa y Ciencias Aplicadas); 2009

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria - Universidad Nacional de Cuyo

En este  trabajo se estudi¨® la variaci¨®n de la barrera de energ¨ªa, entre fragmentos de oligosac¨¢ridos presentes en part¨ªculas coloidales de jugos manzana, por cambios en la orientaci¨®n de los fragmentos analizados, utilizando la simulaci¨®n computacional. Para ello se seleccion¨® un fragmento representativo de Arabinogalactano tipo II, un oligosac¨¢rido formado por una cadena principal, un tetrasac¨¢rido ([b-D-Galp-(1¡ú3)]4) y una ramificaci¨®n formada por un disac¨¢rido (a-L-Araf-(1¡ú6)-[b-D-Galp-(1¡ú6)]), con uni¨®n 1-6 entre la b-D-Galp de la cadena lateral y una ¦Â-D-Galp de la cadena principal. Se colocaron dos mol¨¦culas de oligosac¨¢ridos en una caja conteniendo 1000 mol¨¦culas de agua, para evaluar el efecto del solvente.  Las estructuras del oligosac¨¢rido y de las mol¨¦culas de agua fueron generadas por simulaci¨®n computacional con el m¨¦todo de Metropolis Monte Carlo (MC), usando el programa DICE. Se consider¨® la interacci¨®n intermolecular entre dos mol¨¦culas de oligosac¨¢rido, descripta por el potencial intermolecular Coulombico m¨¢s el de Lennard-Jones, usando el campo de fuerza AMBER para oligosac¨¢ridos  y el modelo SPC para el agua.  Luego de un per¨ªodo de equilibraci¨®n de 1x105 pasos se llev¨® a cabo la simulaci¨®n con 1,5x106 pasos. Se realizaron en total 12 simulaciones, 6 para cada variaci¨®n de la orientaci¨®n de los oligosac¨¢ridos, variando la distancia de  separaci¨®n entre ellos cada 0,05 nm.  Debido a que el oligosac¨¢rido presenta  una distribuci¨®n de las cargas sobre la superficie se ubic¨® las part¨ªculas: i) orientadas enfrentando los potenciales positivos  y ii) orientadas enfrentando potenciales electrost¨¢ticos de signo contrario. En ambos casos se observ¨® una barrera de energ¨ªa cercana a los 1,9 nm de distancia de separaci¨®n de las part¨ªculas. Sin embargo la configuraci¨®n i) presenta una barrera de energ¨ªa de 22,70 kcal/mol y la configuraci¨®n ii) una barrera de 12,95 kcal/mol. Es decir la energ¨ªa de interacci¨®n entre part¨ªculas individuales se reduce en un 43% de la orientaci¨®n ii) con respecto a  i).  Esta metodolog¨ªa de simulaci¨®n de part¨ªculas coloidales por el m¨¦todo de MC permite comprender y dar explicaci¨®n a varios aspectos observados experimentalmente. Asimismo permitir¨ªa predecir los cambios en la barrera de energ¨ªa debida a variaciones no solo en la orientaci¨®n de las part¨ªculas al aproximarse sino tambi¨¦n variaciones en la composici¨®n de las mismas, por la presencia de grupos ¨¢cidos o grupos metilos, ambos presentes en las part¨ªculas por provenir de mol¨¦culas de pectina degradada y que est¨¢n siendo estudiados actualmente.