Hidratación de un Fragmento de Arabinogalactano tipo II presente en las Partículas Coloidales del Jugo de Manzana

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

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Universidad Nacional de Salta- Asociacion Argentina de Investigacion Fisicoquimica

Un jugo turbio de manzana es una suspensión coloidal cuyas partículas están mayormente formadas por restos celulares provenientes del  procesamiento de la fruta. Se ha postulado que dichas partículas son muy estables en agua (Benítez y Lozano, 2006; Benítez, Genovese y Lozano, 2007). Luego del tratamiento enzimático para degradar la pectina que complica el proceso de clarificación permanecen  en suspensión mayormente  proteínas unidas a arabinogalactano tipo II (AGP), que continúan causando turbiedad al jugo (Brillouet et al,1996). Para elaborar jugos clarificados es necesario eliminar las partículas del medio. Cuando la eliminación de las mismas se realiza por medio de membranas de ultrafiltración se produce una rápida reducción del flujo de filtrado por formación de una capa de partículas sobre su superficie. Con el objeto de comprender el mecanismo por el cual las partículas permanecen en suspensión y su interacción con la membrana de ultrafiltración en este trabajo se  simula un pequeño fragmento de la partícula coloidal y se estudia su interacción con el solvente, para poder establecer un modelo de interacción de acuerdo a la composición de las mismas. Para el estudio de las interacciones intrafragmento, en agua, se seleccionó un fragmento representativo de Arabinogalactano tipo II, un polisacárido formado por una cadena principal, un tetrasacárido ([b-D-Galp-(1→3)]4) y una ramificación formada por un disacárido (a-L-Araf-(1→6)-[b-D-Galp-(1→6)]), con unión 1-6 entre la b-D-Galp de la cadena lateral y una β-D-Galp de la cadena principal (Fig.1) El análisis conformacional con solvente explicito fue realizado por la técnica de Montecarlo (MC). En este trabajo se presentan las dos estructuras más estables estudiadas previamente por Dinámica Molecular y se realiza el estudio con agua identificando cuantas moléculas de agua rodean a cada una de estas estructuras y la orientación de las mismas que permitirá  dilucidar el rol que cumplen las mismas en su interacción con otras partículas y su estabilidad coloidal. MÉTODO DE CÁLCULO La estructura del polisacárido y de las moléculas de agua fue generado por simulación computacional con el método de Metropolis Monte Carlo (MC), usando el programa DICE (1). Se consideró la interacción intermolecular entre el oligosacárido y el agua descripta por el potencial intermolecular Coulombico más el de Lennard-Jones, usando el campo de fuerza AMBER (2) para el oligosacáridos  y el modelo SPC para el agua La simulación se llevó a cabo en el conjunto canónico isotérmico e isobárico (NVT) con condiciones de borde periódicas. El sistema está compuesto por una molécula  de soluto y 1000 moléculas de agua, a la presión de 1 atm y una temperatura de 298 K. Luego de un período largo de equilibración de 1x104 pasos se llevó a cabo la simulación con 1,5x106 pasos. Se presentan las dos estructuras de mínima energía halladas previamente por dinámica molecular y sus respectivas energía de estabilización y el número de moléculas de agua que forman la primer capa de hidratación.