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Ver el documento (formato PDF)   Mazzobre, María Florencia.  "Propiedades de no equilibrio en sistemas vítreos y sobreenfriados en relación con la estabilidad enzimática"  (2001)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
El objetivo del presente trabajo fue analizar propiedades de no equilibrio en sistemas amorfos o sobre-enfriados obtenidos por liofilización o congelación (transición vítrea (Tg), cristalización de hielo o azúcar, propiedades de sorción) y su influencia sobre la estabilidad enzimática (β-galactosidasa). Se estudió en particular el impacto de la cristalización de la matriz sobre la capacidad protectora de azúcares en sistemas de baja humedad. La estabilidad enzimática se vio afectada por cambios moleculares independientes de Tg en matrices vítreas y por la cristalización del azúcar en estado sobreenfriado. Los azúcares no reductores trehalosa y rafinosa en estado amorfo ofrecieron mayor protección que las matrices poliméricas de Tg más elevada, lo cual sugiere un mecanismo de protección no relacionado con el estado físico del medio pero sí con interacciones intermoleculares específicas. La dependencia de la cinética de inactivación enzimática y de la cristalización de azúcar con la temperatura se pudo describir con las ecuaciones de Arrhenius, VTF y WLF, empleando los coeficientes adecuados. El uso de excipientes como azúcares, sales o polímeros permitió retrasar la cristalización de azúcares o la formación de hielo y extender el efecto protector a la zona de liquido sobreenfriado. Tanto la inactivación enzimática en matrices vitreas como el retraso de la cristalización de hielo o azúcar se asociaron con cambios microestructurales (a nivel molecular) no relacionados con cambios en el valor de Tg del sistema (nivel supramolecular). Los mecanismos por los cuales los azúcares y las sales retrasan la cristalización del azúcar, analizados por la ecuación de JMAK, serían distintos.

Abstract:
The objective of present work was to analyze several non-equilibrium properties in amorphous or supercooled liquid systems prepared by freeze-drying or freezing (glass transition (Tg), ice or sugar crystallization, sorption properties) and their influence on enzyme stability ((β-galáctosidase). The impact of crystallization on the protective effect of sugars in low moisture systems was particularly investigated. Enzyme stability was affected by molecular changes, not related with Tg in the glassy matrices, and by sugar crystallization in the supercooled region. The stability in the reducing sugars trehalose and raffinose, was better than in the polymeric matrices of higher Tg, indicating that the protective mechanism was more related with specific molecular interactions than with physical properties of the system. Arrhenius, VTF and WLF equations described fairly well the temperature dependence of both, the kinetic of enzyme inactivation and sugar crystallization, using the adequate coefficients. The addition of sugars, salts or polymers promoted a delay on sugar or ice crystallization, being the protective effect extended to the supercooled region. Enzyme inactivation in glassy systems and the delay on sugar or ice crystallization were associated with microstructural changes (at a molecular level) not related with changes of the Tg value (supramolecular level). However, the mechanisms by which sugars or salts delay sugar crystallization (analyzed using equation JMAK),seem to be different.

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Registro:
Título : Propiedades de no equilibrio en sistemas vítreos y sobreenfriados en relación con la estabilidad enzimática     =    Non-equilibrium properties in glassy or supercooled liquid systems in relation to enzyme stabilization
Autor : Mazzobre, María Florencia
Director : Buera, María del Pilar
Año : 2001
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Industrias
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3390_Mazzobre
Idioma : Español
Area Temática : Industrias / Tecnología de los Alimentos
Química / Química Biológica
Palabras claves : TRANSICION VITREA; DESHIDRATACION; CONGELACION; AZUCARES AMORFOS; ESTABILIDAD TERMICA ENZIMATICA; CRISTALIZACION; SALES; GLASS TRANSITION; DEHYDRATION; FREEZING; AMORPHOUS SUGARS; ENZYME STABILITY; CRYSTALLIZATION; SALTS
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