擁擠環(huán)境中脂肪酸囊泡自催化反應(yīng)鏈長和擁擠度依賴性研究.pdf

1、研究囊泡界面自催化生成脂肪酸的物理化學(xué)機(jī)理對于理解脂肪消化具有重要的意義。在大分子擁擠環(huán)境中脂肪酸酐水解對于理解人體胃腸道囊泡自組裝催化脂質(zhì)進(jìn)一步水解的物理化學(xué)機(jī)理是一個合適的模型。本研究采用多種濃度和分子量的聚乙二醇(PEG)、聚蔗糖(Ficoll)和葡聚糖(Dextran)作為大分子擁擠試劑，選用3種不同鏈長的脂肪酸酐:癸酸酐、月桂酸酐和油酸酐，探究擁擠劑劑量效應(yīng)對脂肪酸囊泡自催化生成動力學(xué)鏈長依賴性影響的機(jī)理。
　　(1)聚

2、乙二醇中脂肪酸囊泡自催化生成動力學(xué)研究
　　通過對聚乙二醇中脂肪酸囊泡自催化生成速率研究發(fā)現(xiàn)，在PEG200、PEG2000和PEG20000中，癸酸生成速率與稀溶液中相比是下降，而月桂酸、油酸生成速率是增加。且PEG濃度或分子量越大，癸酸生成速率越慢，月桂酸、油酸生成速率越快。通過測定癸酸囊泡和油酸囊泡在PEG中的粒徑發(fā)現(xiàn)，PEG會增大癸酸囊泡粒徑，減小油酸囊泡粒徑，且隨著PEG濃度和分子量增加，粒徑變化幅度增大。流變實驗表明，

3、癸酸囊泡粘度隨著PEG濃度增加而增大，油酸囊泡粘度變化趨勢正好相反，隨著PEG濃度增加而減小。高濃度的PEG溶液在癸酸囊泡作用下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)塌縮表現(xiàn)出粘性行為，但在油酸囊泡作用下由于更加結(jié)實的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成而表現(xiàn)出彈性行為。
　　(2)聚蔗糖和葡聚糖中脂肪酸囊泡自催化生成動力學(xué)研究
　　通過對多糖中脂肪酸囊泡自催化生成速率研究發(fā)現(xiàn)，在聚蔗糖70、聚蔗糖400和葡聚糖20中，實驗結(jié)果與在聚乙二醇中相似，癸酸生成速率與稀溶液中相比是

4、下降，而油酸生成速率是增加。且多糖濃度越大，癸酸生成速率越慢，油酸生成速率越快。與在聚乙二醇溶液中相比，在聚蔗糖溶液中，我們發(fā)現(xiàn)聚蔗糖分子量增加對脂肪酸生成速率影響不明顯，可見大分子性質(zhì)對脂肪酸生成速率也有一定影響。通過測定癸酸囊泡和油酸囊泡在聚蔗糖和葡聚糖中的粒徑發(fā)現(xiàn)，多糖聚合物會增大癸酸囊泡粒徑，減小油酸囊泡粒徑，且隨著多糖聚合物濃度和分子量增加，粒徑變化幅度增大。流變實驗表明，癸酸囊泡粘度隨著聚蔗糖濃度增加而增大，油酸囊泡粘度變化

5、趨勢正好相反，隨著聚蔗糖濃度增加而減小。高濃度的聚蔗糖溶液在癸酸囊泡作用下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)塌縮表現(xiàn)出粘性行為，但在油酸囊泡作用下由于更加結(jié)實的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成而表現(xiàn)出彈性行為。
　　上述結(jié)果表明，在聚乙二醇和多糖溶液中，癸酸和油酸生成速率變化趨勢一致，說明脂肪酸囊泡自催化生成動力學(xué)鏈長異常效應(yīng)在不同大分子擁擠劑構(gòu)成的擁擠環(huán)境中是存在一定的普遍性。擁擠程度（濃度和分子量）增加使癸酸生成速率減慢，月桂酸和油酸生成速率加快。實驗表明，這背后的原因主

6、要有三點:1、擁擠環(huán)境中脂肪酸囊泡粒徑變化影響囊泡催化效率;2、擁擠環(huán)境中脂肪酸囊泡粘度變化影響囊泡界面物質(zhì)擴(kuò)散速率;3、大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粘彈性變化影響物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。綜上而言，擁擠環(huán)境中，在復(fù)雜的催化反應(yīng)情況下，脂肪酸和大分子之間存在不同的疏水相互作用。在脂肪酸囊泡自催化生成過程中，對于中鏈脂肪酸，擴(kuò)散對反應(yīng)速率起到了主要作用;但是對于長鏈脂肪酸，大分子擁擠劑的擁擠效應(yīng)促進(jìn)了脂肪酸囊泡自催化反應(yīng)速率。本研究為擁擠環(huán)境中脂肪酸囊泡自催化生成鏈長