Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/20.500.14279/18812| Title: | UV/Vis και FTIR φασματοσκοπική μελέτη της αλληλεπίδρασης της αιμοσφαιρίνης με τα προϊόντα της αντίδρασης Maillard | Authors: | Αγαθοκλέους, Ιάκωβη | Keywords: | Aιμοσφαιρίνη;Γλυκόζη;Φρουκτόζη;Ασπαρτικό αμινοξύ;Γλουταμινικό αμινοξύ;UV/Vis;FTIR;MRPs | Advisor: | Κουτσουπάκης, Κωνσταντίνος | Issue Date: | May-2020 | Department: | Department of Agricultural Sciences, Biotechnology and Food Science | Faculty: | Faculty of Geotechnical Science and Environmental Managment | Abstract: | Η αντίδραση Maillard περιλαμβάνει ένα πολύπλοκο δίκτυο χημικών αντιδράσεων που εμφανίζονται στα τρόφιμα μετά την επεξεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι γνωστή και ως αντίδραση μη ενζυμικής αμαύρωσης καρβονυλίου - αμινομάδας (browning reaction). Η παρουσία του ακρυλαμιδίου στις τροφές προκάλεσε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την μελέτη αυτή της αντίδρασης. Παρόλο το ιδιαίτερο ενδιαφέρον που παρουσιάζει στην βιομηχανία, κρύβει όμως και πιθανό κίνδυνο για την υγεία του ανθρώπου. Το ακρυλαμίδιο θεωρείται πιθανός καρκινογόνος παράγοντας και η πρόσληψη μεγάλων ποσοτήτων επιφέρει άμεσα νευροτοξικά και ορμονολογικά αποτελέσματα. Ο στόχος της παρούσας έρευνας είναι η μελέτη της αλληλεπίδρασης της αιμοσφαιρίνης HbA με ένα σύστημα μοντέλου σακχάρου - αμινοξέος με την χρήση των φασματοσκοπικών τεχνικών υπερύθρου (FTIR) και ορατού-υπεριώδους (UV/Vis). Οι φασματοσκοπίες ορατού - υπεριώδους (UV/Vis) και υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR) είναι εργαλεία ευαίσθητα στη δομή και στην οξειδοαναγωγή, ικανά να παρακολουθούν την αλληλεπίδραση της αιμοσφαιρίνης με τα προϊόντα αντίδρασης Maillard (ΜRPs). H αντίδραση Maillard αποτελείται από πολλές χημικές αντιδράσεις που εμφανίζονται στα τρόφιμα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό αποτελεί ένα περαιτέρω σκοπό αυτής της μελέτης δηλαδή να εφαρμοστούν απλοί αναλυτικοί μέθοδοι για την παρακολούθηση των φασματοσκοπικών ιδιοτήτων των συστατικών των τροφίμων. Η αλληλεπίδραση της αιμοσφαιρίνης (ΗbA) με τα προϊόντα της αντίδρασης Maillard (MRPs) σε pH = 8.0 και 4.0 οδηγεί σε δομική αναδιάταξη της. Είναι αποτέλεσμα των αλλαγών στο ηλεκτροστατικό πεδίο της γύρω από την αίμη, αλλά όχι στο ενεργό κέντρο της πρωτεΐνης, όπως κατέδειξαν τα UV/Vis δεδομένα. Τα καρβονυλιωμένα προϊόντα της αντίδρασης Maillard, όπως φαίνονται στα FTIR δεδομένα, δρουν ως εξωτερικοί συνδέτες αφού συνδέονται σε μια εξωτερική θέση της πρωτεΐνης με αποτέλεσμα την γλυκοζυλίωση αυτής μέσω της αναδιάταξης Amadori, η οποία χαρακτηρίζεται από την δημιουργία και την απορρόφηση C=O δεσμών. H αρχική επιλογή του pH 8.0 έχει στόχο την διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ του μοντέλου συστήματος σακχάρου - αμινοξέος και του φυσιολογικού pH της αιμοσφαιρίνης στο ανθρώπινο αίμα, το οποίο είναι ελαφρώς αλκαλικό, ενώ η επιλογή του όξινου pH (4.0) έχει στόχο την μελέτη της εξάρτησης της διαδικασίας γλυκοζυλίωσης από την παρουσία πρωτονίων (Η+), αλλά και από την δομική αναδιάταξη της HbA που λαμβάνει χώρα σε χαμηλές τιμές pH. Η διαδικασία γλυκοζυλίωσης που συμβαίνει στις αντιδράσεις Maillard, έχει τραβήξει την προσοχή τα τελευταία χρόνια και μελετούνται εκτενώς λόγο των συνεπειών της στην υγεία. Τα χρόνια προβλήματα υγείας οφείλονται στην παρατεταμένη έκθεση σε γλυκόζη ή άλλα γλυκοποιημένα είδη με αποτέλεσμα την αύξηση κινητικότητας της αντίδρασης γλυκοζυλίωσης. Τέλος, η γλυκοποιημένη αιμοσφαιρίνη είναι ένας αποτελεσματικός δείκτης μακροπρόθεσμου επιπέδου γλυκόζης στο αίμα και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη διάγνωση του σακχαρώδη διαβήτη. | Description: | The Maillard reaction involves a complex network of chemical reactions that occur in food after processing at high temperatures. It is also known as the non-enzymatic browing reaction of carbonyl-amino acid. The presence of acrylamide in food has aroused particular interest in this reaction study. Despite its particular interest in the industry, it also poses a potential risk to human health. Acrylamide is considered a possible carcinogen and the intake of large amounts directly has neurotoxic and hormonal effects. The present research work was aimed to study the interaction of hemoglobin in a sugar-amino acid model system using analytical techniques. Ultraviolet/Visible (UV/Vis) and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopes are tools sensitive to structure and redox, capable of monitoring hemoglobin interaction with Maillard reaction products (MRPs). The Maillard reaction involves a complex network of chemical reactions that occur in food after processing at high temperatures. A further purpose of this study was to develop simple spectroscopic methods of application of the spectroscopic properties of the food constituents. The interaction of hemoglobin (HbA) with products of the Maillard reaction (MRPs) at pH = 8.0 and 4.0 leads to its structural decomposition. It is the result of changes in its electrostatic field around the heme, but not in the active center of the protein, as the UV/Vis data showed. The carbonylized products of the Maillard reaction, as shown in the FTIR data, act as external binders after binding to an external protein site resulting in its glycosylation through the Amadori rearrangement, which is characterized by the formation and absorption of C=O bonds. The initial selection of pH 8.0 aims to maintain a balance between the sugar-amino acid system model and the normal pH of hemoglobin in human blood, which is slightly alkaline, while the selection of acidic pH (4.0) aims to study addiction. of the glycosylation process by the presence of protons (H+), but also by the structural rearrangement of HbA that takes place at low pH values. The glycosylation process that occurs in Maillard reactions has attracted attention in recent years and is being studied extensively for its health effects. Chronic health problems are due to prolonged exposure to glucose or other glycated resulting in increased mobility of the glycosylation reaction. Finally, glycated hemoglobin is an effective indicator of long-term blood glucose levels and has been widely used in the diagnosis of diabetes. | URI: | https://hdl.handle.net/20.500.14279/18812 | Rights: | Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International |
Type: | MSc Thesis | Affiliation: | Cyprus University of Technology |
| Appears in Collections: | Μεταπτυχιακές Εργασίες/ Master's thesis |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Ιάκωβη Αγαθοκλέους_2020_Abstract.pdf | Abstract | 6.7 kB | Adobe PDF | View/Open |
CORE Recommender
Page view(s)
173
Last Week
0
0
Last month
3
3
checked on Dec 22, 2024
Download(s) 50
71
checked on Dec 22, 2024
Google ScholarTM
Check
This item is licensed under a Creative Commons License
