Preliminary 1H NMR relaxation study of whey protein gels as model systems for protein digestion: the effect of concentration, temperature and pH.

Nel presente lavoro di tesi, gli effetti del pH e della concentrazione proteica sulla conformazione strutturale di whey protein gels sono stati sperimentalmente esplorati mediante rilassometria 1H NMR, a due diverse temperature di misurazione, temperatura ambiente e 37°C. Conoscere come le diverse condizioni fisiche influenzano i parametri NMR sensibili alle dinamiche molecolari permetterebbe di valutare la possibilità di impiegare questa tecnica per stimare la digeribilità delle proteine. Infatti, l’attività di tesi si inserisce come studio preliminare in un progetto coordinato dall’Università di Wageningen, il cui scopo principale è studiare ed ottimizzare l’impatto che i processi industriali hanno sulle caratteristiche di digeribilità delle proteine del latte negli alimenti per infanti. Il metodo analitico utilizzato sfrutta i principi della spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) a basso campo, un metodo basato sulle proprietà magnetiche di nuclei di alcuni isotopi, il cui obiettivo è quello di ricavare informazioni importanti di struttura e dinamica molecolare utilizzando campi magnetici statici e pulsati. In particolare, le proteine sono state caratterizzate mediante NMR mono (1D) e bi-dimensionale (2D), e analizzando il profilo di dispersione del rilassamento trasversale dovuto al chemical exchange, ossia il trasferimento di un nucleo da un ambiente molecolare ad un altro. I campioni sono stati preparati seguendo protocolli standard così che i gels di proteine potessero avere proprietà simili a quelle ritrovate in letteratura, mentre le misurazioni sono state condotte con uno spettrometro NMR a 30 MHz. Nonostante alcune complicanze legate a limiti tecnici durante lo studio del chemical exchange, questi primi risultati sembrano essere promettenti nell’ottica di estendere il lavoro allo sviluppo di markers (parametri chimico-fisici) MRI in vitro, per poi poterli confrontare con quelli in vivo in modo da migliorarli ed ottimizzarli.