结冷胶聚集两步机制的分子起源
软凝聚态物质
2022-09-20 v1
摘要
在水胶体中，结冷胶（gellan）因能在相对较低浓度下形成机械稳定的凝胶，是最常用的阴离子多糖之一。尽管其使用长久且重要，由于缺乏原子级信息，结冷胶的聚集机制在微观层面上仍未被理解。在此，我们通过报道不同聚合物与盐含量下结冷胶链的分子动力学模拟来填补这一空白，能够揭示该过程中两步的发生，与现有假说一致。首先，双螺旋形成，随后聚集成超结构。对于两步，二价阳离子的作用似乎都至关重要，流变学与原子力显微镜测量也显示了这一点：它们不仅促进链连接成双螺旋，也通过桥接推动其排列为更大的聚集体。另一方面，一价阳离子作用大为减弱，仅在极高盐含量下才可能形成双螺旋，且不主动参与凝胶形成。我们的模拟因而提供了结冷胶聚集的首个完整微观概览，并将对未来结冷胶基体系在从食品科学到艺术品修复的广泛应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2209.08975,
title = {Molecular origin of the two-step mechanism of gellan aggregation},
author = {Letizia Tavagnacco and Ester Chiessi and Leonardo Severini and Silvia Franco and Elena Buratti and Angela Capocefalo and Francesco Brasili and Adriano Mosca Conte and Mauro Missori and Roberta Angelini and Simona Sennato and Claudia Mazzuca and Emanuela Zaccarelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08975},
year = {2022}
}