Reactantes De Maillard Embebidos En Matrices De Azúcares Amorfos

PAMIES, SILVANA; MEIER, HERNÁN; BENÍTEZ, E.I.; PERUCHENA, N. M.; SOSA, G. L.

Córdoba

Congreso; XVII CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGANICA; 2011

AAIFQ

Introducción. Las reacciones de Maillard representan uno de los factores más importantes en el control de la calidad y el valor nutricional de los alimentos. Estas se inician con la condensación entre el grupo carbonilo de un azúcar reductor y un grupo amino de un aminoácido, causando una disminución de la digestibilidad del alimento y de la biodisponibilidad de los aminoácidos esenciales. Los sacáridos amorfos son muy utilizados en formulaciones farmacéuticas y alimentarias por su habilidad para formar matrices vítreas altamente viscosas que protegen frente al estrés físico y a las reacciones de deterioro. El mecanismo por el cual estos azúcares ejercen este papel protector continúa siendo un área de activa investigación. Objetivos. Con el propósito de contribuir al conocimiento de este mecanismo, en este trabajo se realizan simulaciones de dinámica molecular (DM) sobre sistemas formados por reactantes de Maillard, glucosa y lisina, inmersos en soluciones altamente concentradas de sacáridos amorfos. Se modelaron cuatro sistemas, conteniendo cada uno, un sacárido diferente (maltosa, sacarosa, trehalosa y rafinosa). Las simulaciones se hicieron con el paquete AMBER 11. La técnica utilizada ha sido validada determinando la temperatura de transición vítrea de los diferentes azúcares y luego las de las mezclas. Métodos. Las simulaciones fueron precedidas por una minimización energética. Los sistemas resultantes de mínima energía potencial fueron sometidos a una DM por 50 ps bajo condiciones de V constante y a una T de 300 K con restricciones de movimiento sobre las moléculas del glucosa, lisina y agua. Luego se continuó esta etapa en el ensamble NPT a 300 K y a una P de 1 atm sin restricciones sobre las moléculas durante 500 ps hasta alcanzar el equilibrio. La corrida de DM para recolección de datos en el ensamble NPT se realizó durante 10 ns. La temperatura fue mantenida constante en 300 K utilizando el algoritmo de acoplamiento de Langevin y todas las longitudes de enlace que involucran hidrógeno se restringieron con el algoritmo Shake. Para el cálculo de las interacciones de largo alcance se utilizó el método Particle–mesh Ewald (PME), mientras que las interacciones de van der Waals fueron estimadas con el potencial 6-12 de Lennard-Jones. El cut-off para las interacciones de van der Waals no enlazantes se estableció en 10 A°. Las ecuaciones de movimiento fueron integradas con un paso de simulación de 2 fs. Resultados y Conclusiones. Los resultados obtenidos revelan importante diferencias en la movilidad de los reactantes de Maillard en las diferentes matrices de carbohidratos. También se encuentran diferencias en el número y vida media de los enlaces de hidrógeno que se establecen entre los distintos componentes, sugiriendo una explicación para la diferente capacidad protectora de los azúcares.