Intermolecular interactions between milk proteins and molecules of interest in the food area

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Lelis, Carini Aparecida
• Orientador(a): Pires, Ana Clarissa dos Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Área do conhecimento CNPq: Química, Física, Físico-Química e Bioquímica dos Alimentos e das Matérias Primas Alimentares
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/26836

As proteínas do leite têm sido alvo de estudos como estruturas para veiculação de pequenas moléculas como, drogas lícitas, compostos bioativos, corantes, etc. Estas proteínas apresentam em sua estrutura sítios capazes de interagir com compostos hidrofóbicos e assim veiculá-los. A ENRO é um antibiótico utilizado no tratamento de vacas com mastite e, quando boas práticas agropecuárias não são realizadas, resíduos de antibióticos são encontrados no leite. A CUR é um corante natural, utilizado na indústria de alimentos, que apresenta propriedades bioativas. Várias moléculas, inclusive proteínas, tem sido estudado para interagir com a CUR e assim transporta-la. No entanto, não há estudos na literatura propondo a bLF como molécula de transporte para a CUR. O presente trabalho teve como objetivo estudar a nível molecular os mecanismos envolvidos na interação entre: curcumina (CUR) e lactoferrina (bLF) e, enrofloxacina (ENRO) e albumina do soro bovino (BSA), em diferentes condições de temperatura e em pH fisiológico. Para o estudo de interação entre bLF e CUR foram utilizadas técnicas sensíveis e eficazes como fluorescência e a ressonância plasmônica de superfície (SPR). No estudo de interação entre BSA e ENRO foi utilizado a espectroscopia de fluorescência. Resultados de fluorescência mostraram que a intensidade de fluorescência da bLF diminuiu à medida que as concentrações de CUR aumentaram. O mecanismo de extinção da fluorescência foi classificado como estático, havendo portanto, a formação de complexos entre bLF e CUR nas condições termodinâmicas estudadas. Além disso, a variação de energia livre de Gibbs de formação de complexo foi negativa, sendo regida pela entropia. A análise de SPR também demonstrou a ocorrência de formação de complexos entre bLF e CUR. No entanto, em baixas temperaturas (285.15 K a 293.15 K) o processo foi regido pela entropia, já em temperaturas maiores (297.15 K a 301.15 K) foi regido pela entalpia. Adicionalmente, verificou-se que as novas interações formadas com a formação do complexo apresentaram menor capacidade de transferência de energia nas formas potencial do que quando as moléculas estavam livres. O estudo cinético de formação de complexo entre bLF e CUR mostrou que a energia de ativação para a associação e dissociação do complexo (bLF-CUR) aumentou com o aumento da temperatura. Em baixas temperaturas, CUR demonstrou interagir preferencialmente na superfície da bLF, já em temperaturas mais elevadas a CUR se insere no interior da proteína. Também foi verificado a ocorrência do fenômeno de compensação entalpia- entropia, estando relacionado principalmente a dessolvatação e a mudanças conformacionais no local de interação. Para o estudo de interação entre BSA e ENRO, foi utilizado a espectroscopia de fluorescência, baseando-se na capacidade da ENRO em emitir fluorescência. No estudo verificou-se que ENRO se ligar preferencialmente no subdomínio IIA (sitio I) da BSA, sendo o processo de interação exotérmico. O complexo formado demonstrou ser mais estável em baixas temperaturas. Também foi verificado que no processo de formação do complexo BSA-ENRO houve a compensação entalpico-entropico e, as novas interações formadas com a formação do complexo (BSA-ENRO) apresentaram maior capacidade de transferência de energia para as formas potenciais que as interações que ocorrem quando as moléculas estão livres, ao contrário do que foi observado para bLF e CUR. Este estudo contribui para o conhecimento em nível molecular da interação entre proteínas do leite e moléculas de interesse na área de alimentos, em diferentes condições de temperatura e pH fisiológico, sendo um guia útil para a otimização da utilização de proteínas do soro como carreadoras.