《表3 不同水解方式对分散系数的影响》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《褐藻胶降解过程及链剪切模型的研究》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

重均相对分子质量主要受到高相对分子质量组分的影响，而数均相对分子质量主要受到低相对分子质量组分的影响。故水解过程中Mw和Mn的变化趋势以及分散系数的变化是酶与糖链剪切行为在产物相对分子质量变化角度上的体现。基于以上理论，通过图4、表2和表3可以推断褐藻胶裂解酶在降解过程中的链剪切行为。褐藻胶初始分散系数为1.75，相对分子质量范围在0.1×106～8×106，其中质量分数2×105～6×105占90%。图4是褐藻胶裂解酶分步法中产物相对分子质量分布图，更能直观体现出链剪切模型在相对分子质量上的变化规律。随着褐藻胶裂解酶的加入，在反应1 h时出现了低相对分子质量组分Mw<1×105。随着酶的再次加入，产物的低相对分子质量组分交替出现，相对分子质量中Mw<1×105的组分被水解至更小，超出GPC-MALLS检测下限，无法显示在图中。整个反应过程中分散系数整体是呈现上升趋势，并始终高于初始值，这种变化与链非随机剪切模型相似，Banks等对纤维素与纤维素酶的非随机剪切模型研究中也呈现类似现象[13]。非随机剪切模型主要是因为酶对底物的单次剪切和多次剪切的结合，单次剪切指酶与底物每次接触只剪切一个底物分子一个糖苷键；多次剪切是指酶对一个底物分子一次剪切后，仍然存留在该底物上并继续对已断裂的底物进行多次剪切。褐藻胶质量分数已超过缠结质量分数，形成密度不均匀的凝胶网状结构，使得褐藻胶裂解酶无法自由扩散。随着低相对分子质量出现，酶在该组分间的扩散速率增加，剪切概率增加，故出现低相对分子质量累积现象。Ballauff等指出酶分子与糖链的相互作用机制与中央剪切规律非常接近，即酶对底物糖苷键的剪切存在中央优先的特点[14]。Cheng等也指出酶分子对瓜尔豆胶的链剪切模型为中央剪切[15]。本实验中褐藻胶裂解酶与褐藻胶的链剪切模型属于多次剪切模型和中央剪切模型的结合，且组分水解优先性伴随着糖链分子尺寸变化而变化。如图5所示，初始阶段通过中央剪切和多次剪切的方式迅速水解Mw>1×105的相对分子质量多糖链，当Mw≤1×105的组分增加时，褐藻胶裂解酶优先吸附该类多糖，少部分吸附于未水解长链多糖进行非随机型剪切。随着Mw≤1×105组分多糖进一步水解至低于Mw<1×104，其溶液中扩散速率增加，不易与酶发生有效碰撞，故酶与扩散速率慢的大分子糖链结合进行剪切。