Combined Modeling and Biophysical Characterisation of CO₂ Interaction with Class II Hydrophobins: New Insight into the Mechanism Underpinning Primary Gushing

Abstract

Although there is a common agreement that hydrophobins and CO₂ are responsible for primary gushing of carbonated beverages, the bio-molecular mechanism of this phenomenon is not well understood. Here, hydrophobin HFBII has been produced, extracted, and purified. A gushing test and DLS analysis was performed and allowed the authors to design an MD simulation setup to investigate the interaction of CO₂ molecules with HFBII in time. The results indicate that CO₂ molecules tend to aggregate at the hydrophobic patch of HFBII twice as much as to the rest of the protein. A model is proposed that elucidates the “nanobomb” formation depicting a definite chemical and biophysical description of the primary gushing mechanism.

RESUMEN

Aunque no existe un acuerdo común que hidrofobinas y CO₂ son responsables de chorro primario de las bebidas carbonatadas, el mecanismo de bio-molecular de este fenómeno no se entiende bien. Aquí, hidrofobina HFBII se fue producido, se extrae y purifica. Una prueba de gushing y el análisis de DLS se realizó y permitió a los autores para diseñar una configuración de simulación MD para investigar la interacción de moléculas de CO₂ con HFBII en el tiempo. Los resultados indican que las moléculas de CO₂ tiende a agregarse en el parche hidrófobo de HFBII dos veces más que para el resto de la proteína. Se propone un modelo que aclara el “nanobomb” formación que representa una descripción definida químicos y biofísicos del mecanismo de gushing principal.

• CO₂
• Gushing
• Hydrophobin
• MD simulation
• Nanobubble

Palabras clave:

• CO₂
• gushing
• hidrofobina
• simulación MD
• Nanobubble