各種溶媒中におけるカードランの超音波処理が高分子・立体構造・レオロジー特性に与える影響

要約

カードランはβ-(1→3)-グルコシド結合からなる微生物由来多糖であり、分子内外の水素結合による結晶領域形成のため室温での水溶性が低い。本研究では、0.1M NaOH・DMSO・アルカリ中和（AN）の3溶媒中でカードランに超音波処理（60分）を施し、高分子特性・構造・レオロジーへの影響を検討した。水溶性はDMSO・NaOH・AN条件でそれぞれ16.26%・13.62%・15.37%、分子量は10.53・19.27・17.25 kDaであった。DMSO中では分子内外水素結合の切断により柔軟鎖から不規則ヘリックスへの構造変化が生じ、他の2溶媒では三重ヘリックス構造に有意な変化は認められなかった。超音波処理後、レオロジー特性は全条件で低下した。

メカニズム

DMSO中では超音波により分子内外水素結合が切断され、カードランの立体構造が柔軟鎖から不規則ヘリックスへ変化し、分子量低下と水溶性向上が生じる。