Estudio de interacciones fisicoquímicas entre micelas de caseína y k-carragenato mediante microscopía de fuerza atómica

OLIVARES, ML; PASSEGGI (JR) MCGG; FERRON, J; RUBIOLO, AC; ZORRILLA, SE

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Cuando se utiliza k-carragenato en formulaciones lácteas, se produce una interacción específica entre este polisacárido y las micelas de caseína. Sin embargo, el mecanismo de interacción entre estas macromoléculas aún no se conoce totalmente. El objetivo de este trabajo fue analizar la potencialidad de la Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) para el estudio de interacciones fisicoquímicas entre micelas de caseína y k-carragenato. Se evaluaron muestras de leche descremada y tres concentraciones de k-carragenato en leche (0.001, 0.01 y 0.05% p/v). Las muestras se adsorbieron en dos sustratos: (a) carbono pirolítico de alto ordenamiento (HOPG) y (b) mica. Las medidas de AFM fueron realizadas en aire con un equipo Nanotec Electronic System (Nanotec Electrónica S.L., Madrid, España) operando en modo de contacto intermitente. La adquisición y procesamiento de las imágenes se realizó con el software WSxM (Horcas et al., 2007). Las micelas de caseína se adsorbieron satisfactoriamente sobre HOPG, mientras que la adsorción sobre mica fue pobre. Las imágenes de topografía obtenidas mostraron estructuras pseudo-esféricas con perfiles de altura en el orden de magnitud de las que poseen las micelas de caseína. En el análisis de las mezclas de leche/k-carragenato adsorbidas sobre HOPG se observó que a medida que la concentración de k-carragenato aumenta, la cantidad de micelas de caseína adsorbidas sobre el sustrato disminuye. Estos resultados sugieren que este polisacárido cubre la superficie de las micelas dejando las regiones hidrofóbicas menos expuestas y dificultando la adsorción sobre la superficie del HOPG. Cuando las mezclas de leche/k-carragenato fueron adsorbidas en mica, se observó un comportamiento opuesto. Es decir, a medida que la concentración de k-carragenato aumenta, la cantidad de micelas de caseína adsorbidas también aumenta. Probablemente, el k-carragenato unido a la superficie de las micelas mejora la adsorción a la superficie hidrofílica de la mica. A partir de estas observaciones se infiere que existe una interacción entre la superficie de las micelas de caseína y el k-carragenato. Estos resultados validarían la teoría de la existencia de una interacción del tipo electrostática entre zonas con cargas positivas de las micelas y las cargas negativas del polisacárido (Langendorff et al., 1999). Se concluye que el uso de AFM luego de una adsorción física de las muestras sobre diferentes sustratos resulta una técnica promisoria para investigar las estructuras e interacciones entre macromoléculas biológicas. La mínima preparación de muestra que requiere esta técnica evita fenómenos indeseables como la contaminación o desnaturalización de los componentes. En el caso de las mezclas de leche/k-carragenato, su interacción con sustratos hidrofílicos e hidrofóbicos permitió mejorar el conocimiento de las interacciones entre las macromoléculas estudiadas.