Експериментальне та теоретичне вивчення речовин, що становлять біологічний та харчовий інтерес: спектроскопія Рамана та інфрачервона спектроскопія

  • Автори:Даніель Мартін Фернандес
  • Директори дисертацій: Алісія Гонсалес Гонсальвес (реж. Тес.), Анхель Гонсалес Уреня (реж. Тес.)
  • Читання: У Мадридському університеті Комплутенсе (Іспанія) у 2017 році
  • Ідіома: Іспанська
  • Кількість сторінок: 246
  • Кваліфікаційний суд дисертації:Марія Ісус Сантос Дельгадо (голова), Карла Вероніка Повільні барильяси (секрет), Флорентіно Борондо Родрігес (речник), Марія Паула Матос Маркес Катарро (речник), Антоніо Агілар Наварро (речник)
  • Предмети:
    • Фізичний
      • Фізична хімія
  • Посилання
    • Теза відкритого доступу в: E-Prints Complutense (pdf)
  • Резюме

    • Каротиноїди - це сполуки, що володіють високою антиоксидантною силою, і їх присутність у раціоні людини приносить великі переваги не тільки з поживної точки зору, але й у профілактиці захворювань. Оскільки люди не здатні їх синтезувати, їх потрібно вживати в їжу, тому вивчення цих сполук у фруктах представляє великий інтерес.

      експериментальне

      Головною метою даної докторської дисертації було проведення експериментального та теоретичного вивчення структури, присутності, еволюції та термічної стабільності ß-каротину та лікопіну в чистому стані та в різних фруктах та біологічних матрицях, таких як помідори, морква і ручки з використанням спектроскопічних методів та молекулярного моделювання методами DFT.

      Застосованими методами були раманівські та інфрачервоні випромінювання. По відношенню до першої методології використовувались такі способи: (1) резонансна раманівська передача, (2) резонансна раманівська передача з лінійно поляризованим світлом, (3) рамановська спектроскопія з поляризацією 90 градусів. По відношенню до другої методології (4) Інфрачервона спектроскопія з ослабленою загальною відбивною здатністю. Методи (2) та (3) були розроблені та вдосконалені під час цієї роботи.

      Завдяки спектроскопії КРС було виміряно найбільш значущі коливальні режими деяких каротиноїдів, що присутні в біологічних та неорганічних зразках, пов'язані з коливанням вуглець-вуглецевих натягів (V1, V2), балансом метильних груп (V3) та вигином поза площиною. вуглецеві водневі зв’язки (V4).

      З іншого боку, через інтенсивність смуги, що відповідає режиму V1, була вивчена карта просторового розподілу бета-каротину в різних зонах кореня моркви. Крім того, за допомогою співвідношення інтенсивності смуг V4: V1 вдалося отримати інформацію про просторову конформацію полієну в різних тканинах.

      Варіація коефіцієнта деполяризації була проаналізована в певних типах зразків як як функція товщини, так і як функція концентрації, виявивши подібну поведінку обох із збільшенням оптичної щільності. Завдяки цим дослідженням була розроблена теоретична модель, яка дозволила розрахувати деякі оптичні параметри, такі як коефіцієнт поглинання та коефіцієнт дисперсії.

      Аналогічно, вимірюючи інтенсивність раманівського діапазону смуги V1 як функцію часу, у деяких видах томатів спостерігали за процесом дозрівання, спостерігаючи загальну тенденцію для всіх них. Проаналізовані зразки демонстрували практично постійну інтенсивність смуги на початкових стадіях, яка згодом зростала до досягнення максимуму з наступним монотонним зменшенням, коли плід досягав завершальної стадії дозрівання.

      Крім того, була розроблена теоретична, кінетична та спектроскопічна модель для перевірки зміни раманівського сигналу та коефіцієнтів деполяризації деяких коливальних режимів у томатів під час процесу дозрівання. У ній еволюцію після збору врожаю задовільно описано, використовуючи лише три основні параметри: ефективну секцію КР, секцію лазерного ослаблення та секцію затухання інтенсивності КР.

      Інший значний результат пов’язаний з вивченням термостабільності бета-каротину та лікопіну. Зразки нагрівали до різних температур з метою вимірювання кінетики їх термічної деградації. Аналіз даних дозволив зробити висновок, що цей процес можна описати за допомогою кінетики першого порядку.

      Нарешті, на основі розрахунків молекулярного моделювання ab Initio вдалося оцінити початкову стабільність двох досліджуваних полієнів, а також деяких продуктів розпаду бета-каротину, усі вони належать до сімейства апокаротеналів, серед яких варто виділення сітківки.