PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.7. Tính chất vật lý của polysaccharide
Các tính chất vật lý như độ tan trong nước, độ nhớt, độ đặc là các yếu tố quan trọng gần như quyết định khả năng sinh học và các hoạt động sinh lý khác. Hầu
hết các nghiên cứu về tính chất vật lý của các polysaccharide đã được thực hiện đối với các β - glucans từ ngũ cốc, tuy nhiên ngày nay các polysaccharide phân lập từ nấm đang chiếm được tầm quan trọng ngày càng lớn với số lượng các nghiên cứu tăng đáng kể .
1.7.1. Khối lượng phân tử của polysaccharide
Khối lượng phân tử (MWS) của các polysaccharide khác nhau tùy thuộc vào phương pháp xác định. Các β- glucan tan trong nước từ nấm có khối lượng phân tử trong khoảng 105-106 Da. Phương pháp sắc ký kích thước loại trừ kết hợp với tán xạ ánh sáng laser đa góc (SEC-LLS) thường được sử dụng để đo kích thước các phân tử. Theo đó, khối lượng phân tử của polysaccharides từ Auricularia auricula-judae là
2,15- 106 Dal [143], các carbohydrate từ Ganoderma lucidum là 1,24- 105 Dal [132] và từ Pleurotus tuber-regium là 3.14- 105 Dal [124]. Các kỹ thuật tương tự được kết hợp với các kỹ thuật dò khác nhau, chẳng hạn như chỉ số khúc xạ (HPLC - RI , đã chứng minh rằng các polysaccharides từ Calocybe indica có khối lượng phân tử là 2-
105 Dal [80] , từ bào tử của Ganoderma lucidum là 1,26- 105 Dal [9], và một
carbohydrate phân lập từ quả thể của Pleurotus Sajor - caju có khối lượng phân tử
9,75- 105 Dal [17].
1.7.2. Độ hòa tan của polysaccharide từ nấm
Độ tan trong nước của các polysaccharide phụ thuộc rất nhiều vào loại liên kết xuất hiện trong chuỗi. Thông thường, cụm các liên kết liền kề cùng loại như β- (1 → 3) hoặc β- (1 → 4) có xu hướng tổng hợp các liên kết trong chuỗi thông qua các liên kết hydro mạnh mẽ do đó có thể góp phần làm tăng độ cứng của các phân tử trong dung dịch và độ hòa tan thấp hơn. Sự kết hợp của các liên kết tiếp giáp β- (1 → 4) hay β- (1 → 3) tạo nên các liên kết dài giống như cellulose và kết quả là các polysaccharide không tan. Curdlan và các liên kết β- (1 → 3) glucan khác thường không tan trong nước, rượu, và hầu hết các dung môi hữu cơ nhưng tan trong các dung dịch có tính kiềm như 0,25 M NaOH, Dimethylsulfoxide (DMSO), acid formic, và một số thuốc thử dung môi không proton [87]. Các polysaccharide có cấu trúc lặp của các liên kết đơn vị (1 → 3), (1 → 6) glucose - thường rất cứng, hình que, có hình
xoắn ba trong dung dịch nước. Ba sợi xoắn được giữ với nhau và ổn định bằng các liên kết hydro mạnh. Một số điều kiện có thể phá vỡ các chuỗi xoắn ba, chẳng hạn như nồng độ DMSO ≥ 87%, nhiệt độ ≥ 135°C, hoặc bổ sung natri hydroxide > 0,2 mol /L để xoắn ba phân ly gần như hoàn toàn thành các chuỗi đơn và làm tăng khả năng tăng khả năng hòa tan.
Sự hiện diện của các mối liên kết khác nhau trong cấu trúc phá vỡ tính cân đối của các trình tự và làm cho các phân tử hòa tan và linh hoạt hơn. Các khoảng cách bất thường trong chuỗi β– glucan chịu trách nhiệm tạo nên hình dạng tổng thể cho polysaccharide và do đó các chuỗi không thể sắp xếp chặt chẽ trên các vùng mở rộng, tăng độ tan trong nước của các polysaccharide. Tuy nhiên, sự hiện diện của một mô hình lặp đi lặp lại xen kẽ các mối liên kết như ba phần cellotriosyl liên tiếp có thể tạo thành hình dạng ổn đinh. Phần đã được sắp này có thể áp đặt một số cấu hình không đều đặn lên chuỗi β – glucan và do đó hình thành mức độ tổ chức cao hơn của các polyme trong dung dịch dẫn đến khả năng hòa tan thấp [122].
Sự xuất hiện của các monosaccharide khác nhau trong chuỗi có thể điều chỉnh độ hòa tan. Sự hiện diện của monosaccharide khác nhau như nhóm thế arabinosyl, xuất hiện để ngăn chặn sự kết hợp này và làm cứng các phân tử lại bằng cách duy trì khung xylan trong một cấu hình mở rộng hơn [95].