"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 17869

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Ciência e tecnologia de alimentos
Setor Departamento de Tecnologia de Alimentos
Bolsa PIBIC/CNPq
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro CNPq
Primeiro autor Gabriel Fernandes Sequine
Orientador EDUARDO BASILIO DE OLIVEIRA
Outros membros JANE SELIA DOS REIS COIMBRA, SAMUEL VIEIRA BARBOSA, THOMÁS VALENTE DE OLIVEIRA
Título Estudo por modelagem molecular computacional de complexos formados por edulcorantes alimentares e a proteína β-lactoglobulina bovina
Resumo Os edulcorantes são aditivos que conferem dulçor aos alimentos, reduzindo/eliminando o uso de sacarose, tendo propriedades anti-cariogênicas e hipocalóricas. Dentre os mais comuns em formulação de alimentos, estão: i) os polióis, como o xilitol (Xil) e o manitol (Man), ii) as sulfonamidas, como o acessulfame-K (ac-K) e ciclamato de sódio (c-Na), iii) os peptídeos modificados neotame e aspartame e iv) a sucralose (sacarose clorada). A complexação desses edulcorantes com proteínas, como a β-lactoglobulina (β-Lg; proteína do soro do leite presente em numerosos alimentos formulados), pode alterar o dulçor percebido, a depender de como suas moléculas interagem com as de proteína. No presente trabalho, aplicaram-se ferramentas de modelagem molecular computacional para estudar, em escala molecular, interações edulcorantes/β-Lg. A obtenção dos complexos se deu usando o AutoDock Vina Package. O campo de força GROMOS 53a6 foi utilizado, com a devida parametrização para os edulcorantes. Para os polióis: na região Trp19 (sítio 1), predominaram-se ligações H os resíduos Trp19, Ser21, Gln59 e Glu158, para o Xil, e Ser21, Val43, Glu44 e Gln59, com distâncias inferiores a 3 Å. Para as sulfonamidas: no caso do ac-K, obtiveram-se 4 sítios, destacando o sítio 1 com interações pi-S (5,60 Å), pi-sigma (3,87 Å) e ligações H (2,19 e 2,72 Å), e o sítio 2 com interações alquil-alquil (4,62Å), pi-alquil (5. 11 Å), ligações H (2,34 Å) e elestrostática com o resíduo Arg148 (5,24 Å); o c-Na teve 2 sítios potenciais, o sítio 5 com interações pi-alquil (4,43 Å), pi-S (4,63 Å) e ligação H (2,41 Å), e o sítio 6 com interações alquil-alquil (4,55 e 4,76 Å) e ligações H (2,84 e 2,93 Å). Para os peptídeos: o aspartame teve 3 sítios potenciais, destacando-se o sítio 8, região dos resíduos Asn90, Asn109 e Lys60, com ligações H (2,05, 2,63, 2,64 e 2,85 Å) e interação pi-sigma (3. 52 Å); o neotame teve apenas um sítio potencial, na região dos resíduos Thr4 e Thr76, com interações alquil-alquil (4,51 Å), pi-sigma (3,48 Å) e ligações H (2,08, 2,92, 3,00, 2,71) e 1,79 Å). Para a sucralose: 2 sítios foram identificados, em particular o sítio 11, com ligações H (2,66, 2,19 e 1,96 Å) envolvendo os resíduos Thr6, Met7 e Lys8, e alquil-alquil (4,29 e 3,66 Å) com os resíduos Lys8 e Ile78. A presente, esses complexos estão sob análise mais aprofundada por dinâmica molecular (DM), o que incluirá a estimativa do ΔG de complexação edulcorantes/β-Lg, em cada um dos casos. Essa compreensão em escala molecular das interações entre componentes alimentares permitirá otimizar formulações de forma planejada, mais racional e menos empírica, levando à escolha do edulcorante mais adaptado em uma dada formulação em menos tempo, com menos experimentos e, com isso, custos de desenvolvimento de produtos muito inferiores. Trata-se, pois, de mais uma possibilidade metodológica na "indústria 4.0", em que ferramentas computacionais são aplicadas como reais avanços e evoluções no processo produtivo.
Palavras-chave modelagem molecular computacional, edulcorantes alimentares, proteínas do soro de leite
Forma de apresentação..... Vídeo
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