Basit şekerlerin doymuş çözeltilerdeki davranışlarının moleküler dinamik (MD) simülasyon ile incelenmesi


Balabanlı Z. Y. , Öztop H. M. , Bayramoğlu B.

Türkiye 13. Gıda Kongresi, Çanakkale, Turkey, 21 - 23 October 2020, pp.138

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Çanakkale
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.138
  • Middle East Technical University Affiliated: Yes

Abstract

Şekerler  biyokullanılabilirliği,  son  ürün  kalitesini  ve  üretim  verimini  etkileyen birçok  yapısal  özelliğe  sahiptir  bu  sebeple  değişen  koşullar  altındaki  yapısal davranışlarının  incelenmesi  esastır.  Bu  araştırmanın  amacı  fruktoz  ve glikoz  şekerlerinin,  su  ile  etkileşimlerini,  kristalizasyon  eğilimlerini, moleküller  arası  itme-çekme  kuvvetlerini  ve  sulu  çözeltilerdeki  belirli davranışlarını  Moleküler  Dinamik  (MD)  simülasyon  tekniğini  kullanarak karşılaştırmak  ve  tekniğin  gıda  sistemlerine  uygulanabilirliğini  göstermektir. Çalışmada  MD  simülasyonlar  GROMACS  5.1  simulasyon  paketi  araçları kullanılarak,  şekerlerin  25  °C‘deki  doyma  konsantrasyonunu  referans  alınıp bu  değerin  0,50  0,75,  1,25  ve  1,50  ile  çarpılmasıyla  elde  edilen  doymamış, aşırı  doymuş  sistemlerin  modellenmesiyle  tamamlanmıştır.  Molekül  yapı dosyaları  Protein  Veri  Bankasından  elde  edilmiş  ve  CHARMM-GUI  Girdi Üreticisi  kullanılarak  da  CHARMM  kuvvet  alanında  kullanılmak  üzere topoloji  dosyaları  üretilmiştir.  Simülasyonlar  neticesindeki  zaman  içerisinde değişen  sistem  davranışları,  Ortalama  Karekök  Sapma  (RMSD),  Çözgen Erişebilir  Yüzey  Alanı  (SASA)  ve  eylemsizlik  yarıçapı  (Rg)‘ı  ile  izlenmiş  ve sistemlerin  yapısal  denge  özellikleri,  Radyal  Dağılım  Fonksiyonu  (RDF), Hidrojen  Bağ  Sayısı,  RMSD,  SASA,  Rg  ve  bağlı  olmayan  potansiyellerin hesaplanmasıyla  değerlendirilmiştir.  Sonuçta  kristalizasyon  eğilimi beklenen  sistemlerde  RMSD  ve  SASA  değerlerinin  küçülerek  dengeye ulaştığı,  şeker  molekülleri  arasındaki  H-bağı  sayısında  konsantrasyon  ile artış  olduğu  ve  kristal  yapıya  katılması  beklenen  moleküllerin  arasında çekme  kuvvetlerinin  baskın  olduğu  gözlenmiştir.