Молекула сахарозы — столового сахара, состоящая из двух колец, соединенных гликозидной связью, является одной из самых распространенных и биологически важных. Изменение формы этой молекулы в воде имеет ключевое значение для биохимии, пищевой промышленности и фармакологии.
Ученые Московского физико-технического института изучили ее поведение в воде и выявили сложную динамику.
Исследование с помощью микросекундного компьютерного моделирования показало, что молекула сахарозы существует в трех основных конфигурациях. Одна из них оказалась более стабильной, так как соответствует кристаллической структуре. Также ученые установили, что геометрия молекулы не зависит от концентрации раствора, однако время жизни каждой стабильной конфигурации увеличивается в более концентрированных.
Результаты исследования демонстрируют, что современные методы молекулярного моделирования не только согласуются с экспериментальными подходами, такими как ЯМР- и УФ-спектроскопии, но и позволяют выйти за пределы их возможностей. В будущем наша работа открывает возможности для моделирования более сложных углеводных систем, включая полисахариды, и их взаимодействие с белками. Конечно, подобные расчеты требуют значительных вычислительных ресурсов и передовых компетенций.
Работа устанавливает новый стандарт точности в моделировании углеводов. Полученные данные важны для разработки лекарств, создания биоматериалов и пищевых технологий, а также открывают возможности для изучения более сложных систем, таких как полисахариды и их взаимодействие с белками. Результаты исследования опубликованы в The Journal of Chemical Physics.
Ранее Наука Mail писала о том, что ученые открыли новый класс органических катализаторов для зеленой химии.
