Hacia la síntesis de Materiales fibrosos a partir de extractos de harina de trigo.

HERRERA. M.G; MESSINA.V.P; LOPÈZ.G.H; DODERO.V.I

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química; 2010

Los materiales naturales como los huesos, músculos, articulaciones, piel, uñas y cabello entre otros, no son más que el resultado de la autoagregación de sus proteínas constitutivas. Normalmente si estas proteínas son aisladas no conservan las propiedades del material original, lo que demuestra que es el conjunto del sistema natural el responsable de la autoagregación y en consecuencia de sus propiedades (1). Entender el mecanismo de autoensamblado de proteínas en sistemas naturales y los disparadores de este proceso, no sólo es un tema de relevancia en ciencia de materiales (2) sino también en el entendimiento de ciertas enfermedades como son el Alzheimer, la diabetes tipo II y la enfermedad de Creutzfeld-Jakob (3). En este contexto y basados en el hecho de que es posible obtener fibras a partir de la proteína α-gliadina (de tamaño de unos 50 Å de ancho x 5000 Å) en extractos ácidos de harina de trigo [4], hipotetizamos la posibilidad de utilizar estos extractos en la síntesis de materiales fibrosos. Es importante destacar que las fibras proteicas, en este caso el sistema autoagregado, es la plantilla del material y luego de la calcinación sólo quedará el espacio que ella ocupaba, por lo que la utilización del extracto en lugar de la proteína pura sería conveniente, no sólo desde el punto de vista experimental sino también del económico. Resultados y Conclusiones: Debido a la complejidad del sistema, evaluamos como primera etapa de este trabajo, realizar como prueba de concepto, la síntesis de materiales a partir de extractos ácidos y neutros de harina de trigo comercial. Utilizando un protocolo sintético general procedimos a la síntesis de un material de Ti (IV) (5). Luego del mezclado, secado y calcinación se obtuvieron los siguientes materiales para los que se muestran las microscopías SEM. Se observaron, en el material obtenido a partir del extracto ácido algunos canales: 81,3 nm x 2,30 µm y en el neutro 343,0 nm x 5,75 µm (ancho x largo). El tamaño de estos canales correspondía a un estado de agregación superior a lo esperado por los antecedentes bibliográficos (4). Una vez probado que era posible la utilización de este sistema para la síntesis de materiales fibrosos, consideramos necesario un estudio detallado del sistema en solución, para mejorar las características del material. Así se comenzó, la evaluación supramolecular de los agregados a través de microscopía óptica (MO) y electrónica de barrido (SEM) a distintos tiempos. A pesar de que no fuimos capaces de observar fibras en los tiempos iniciales (debido seguramente por sus pequeños tamaños), luego de 2 horas de incubación a temperatura ambiente fue posible ver la aparición de fibras cuyo tamaño fue del orden de micrómetros, similares a las generadas en el material. Esto significa, en un análisis inicial, que en estas condiciones el proceso de fibrilación evoluciona no sólo de forma longitudinal sino también lateral, obteniéndose fibras más grandes. Estos resultados, aunque preliminares, son los primeros en los que se observa este tipo de agregación para este sistema. En principio, teniendo en cuenta los antecedentes bibliográficos (4, 6) y las características de las fibras observadas por MO, podemos decir que son de naturaleza proteica. Sin embargo en vistas de la complejidad del sistema estudiado, estamos realizando experimentos que permitan confirmarlo. Agradecimientos M. G. H. quiere agradecer a la CIC por su beca de alumno. Este proyecto ha sido financiado por subsidios ANCyPT, CONICET, UNS y por el DAAD a través de una estancia de investigación. Referencias (1) JR, Barone; WF, Schmidt; CFE, Leibner J. Appl. Polym. Sci. 97, 1644-1651 (2005) (2) TP, Knowes; AW, Fitzpatrick; S, Meehan; HR, Mott; M, Vendruscolo; CM, Dobson; ME, Welland Science 318, 1900-1903 (2007) (3) M, Sunde; CCF, Bake Rev. Biophys. 31, 1-39 (2000) (4) DD, Kasarda; JE, Bernardin; RS, Thomas Science 155, 203-205 (1967). (5) CT Kresge, ME Leonowicz,WJ Roth, JC Vartulli, JS Beck Nature 359, 710?712 (1992) (6) S Pujals, E Giralt Advanced Drug Delivery Reviews 60, 473-484 (2008)