DINÁMICA MOLECULAR DE SISTEMAS CUATERNARIOS COMPUESTOS DE

PAMIES, SILVANA; MEIER, HERNÁN; CASTRO, E. A.; PERUCHENA, N. M.; SOSA, G. L.

Riviera Maya

Congreso; XXXVII Congreso Internacional de Químicos Teóricos de Expresión Latina; 2011

Quimicos Teoricos de Expresion Latina

Durante el procesado y almacenamiento de los alimentos se producen cambios que afectan a sus propiedades sensoriales como aspecto, olor o sabor. Muchos de estos cambios están relacionados con el curso de reacciones enzimáticas y no enzimáticas, en particular aquellas en las que se desarrollan pigmentos pardos. Dentro de las reacciones de pardeamiento no enzimáticas, se incluyen las reacciones de Maillard (RM), las cuales constituyen un grupo muy complejo de transformaciones que traen consigo la producción de melanoidinas coloreadas. Estas reacciones se producen entre azúcares  reductores y aminoácidos o proteínas por lo que reducen el valor nutritivo de los alimentos y las propiedades funcionales de las proteínas. Debido a ello, las reacciones de Maillard representan uno de los factores más importantes en el control de la calidad y el valor nutricional de los alimentos. Una estrategia muy utilizada para mejorar la estabilidad de los alimentos y en general de los materiales biológicos durante su procesado y almacenamiento, es el agregado de soluciones de carbohidratos. Ha sido demostrado que la trehalosa es el carbohidrato más efectivo para evitar o retardar las RM, sin embargo el mecanismo por el cual ejerce este rol protector sigue siendo un área de activa investigación. Con el propósito de contribuir al entendimiento de este mecanismo, en este trabajo se realizaron simulaciones de Dinámica Molecular sobre mezclas de diferentes concentraciones de trehalosa, agua y los reactantes de Maillard, glucosa y lisina. Las simulaciones fueron realizadas con el paquete de programas AMBER 11. En cada mezcla se calcularon los coeficientes de difusión de todos los componentes y se analizaron las interacciones de enlaces de hidrógeno (EH). Los resultados muestran que la movilidad de los reactantes de Maillard disminuye significativamente al aumentar la concentración de trehalosa. Además el análisis de los EH, muestra que las moléculas de trehalosa se unen mayormente con moléculas de glucosa y agua, formando grandes agregados que se distribuyen más o menos homogéneamente en todo el volumen de la caja de simulación. Estos resultados son consistentes, por un lado con la capacidad observada1 de la trehalosa de desestructurar la red de EH del agua, evitando la formación de hielo y por otro lado con la hipótesis de agua atrapada “wáter entrapment”, 2 que postula que en el estado deshidratado, la trehalosa puede interactuar simultáneamente con el agua y las biomoléculas, dejando al agua residual atrapada en la interfase azúcar-biomolécula causando un ligero incremento de hidratación en esta interfase. (1) Branca, C.; Magazu`, S.; Maisano, G.; Migliardo, P. J. Chem. Phys. 1999, 111, 281. (2) Belton, P. S.; Gil, A. M. Biopolymers 1994, 34, 957–961.