Структура водорастворимого β-глюкана из дрожжей: как молекулы собираются в воде

β-Глюканы — это полисахариды, которые встречаются в клеточных стенках грибов и дрожжей. Их часто изучают как иммуномодуляторы и средства для заживления ран. В этом исследовании использовали водорастворимый β-глюкан, выделенный из дрожжей Saccharomyces cerevisiae и частично расщеплённый до более коротких цепей.

Учёные смотрели, как такие молекулы ведут себя в разбавленных водных растворах. Оказалось, что в воде они образуют не только одиночные цепи, но и более крупные структуры: агрегаты из нескольких цепей, включая тройные спирали, а также мелкие частицы. Размеры этих структур варьировались очень широко — от 10 до 500 нанометров.

При нагревании распределение размеров немного смещалось в сторону меньших значений, но при охлаждении возвращалось не сразу — наблюдался гистерезис. Это значит, что процесс сборки и разборки структур зависит от температуры и не происходит мгновенно.

С помощью атомно-силовой микроскопии удалось увидеть, что в очень разбавленных растворах действительно присутствуют тройные спирали вместе с более крупными агрегатами и одиночными цепями. А вот химически модифицированный вариант глюкана (карбоксиметилированный) состоял в основном из одиночных цепей.

Авторы делают вывод: если научиться управлять агрегацией таких молекул, можно будет точнее настраивать их физические и, возможно, биологические свойства. Но это лабораторная работа на очищенных молекулах, а не испытание на людях или животных.