多糖ゲルの構造原理 Structural Principles of Polysaccharide Gels

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著者

    • 田幸 正邦 TAKO Masakuni
    • 琉球大学農学部生物資源科学科 Department of Bioscience and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of the Ryukyus

抄録

 著者はこれまでκ-カラギーナン,c-カラギーナン,アガロース(寒天),ジェランガム,カードラン,アミロース,およびアルギン酸のゲル化機構を分子レベルで提出した.また,キサンタンガムとガラクトマンナン(ローカストービーンガム,タラビーンガムおよびグアーガム),キサンタンガムとコンニャクグルコマンナン,それにκ一カラギーナンとガラクトマンナン(ローカストビーンガム)の混合液のゲル化機構につて分子レベルで提出した.さらに,米澱粉の糊化および老化機構についても分子レベルで提出した.これらの多糖類は,分子鎖内および間結合(水素結合,イオン結合,静電気結合,またはファンデアーワールズ力等)を形成してゲル化すると考えている.上述の多糖類は0.1-1.0%(w/v)の低い濃度で水溶液を室温で劇的にゲルに変える.このような現象はいままで分子レベルで原理として理解されてない.水(H<SUB>2</SUB> 0)分子は0℃で二つの水素と二つのローンペアーにより四つの水素結合を形成して正四面体を採り氷の結晶を刑成するが,多糖ゲルの水分子は室温でこのような正四面体を採っている.たとえば,0.1%(w/v)のアガロース分子鎖は分子鎖内および間水素結合を形成し,室温でも99.9%の水分子に正四面体の水素結合を形成させ,ゲルに変える.多糖類の分子鎖は水溶液で単鎖ラセン,二重ラセン,または多重ラセンを採って水分子に氷のような正四面体の水素結合を形成させるゲルの核としての役割を果たしている.多糖ゲルの形成にカゴ効果や疎水効果等が大きな役割を果たしている.

The author and colleagues have proposed a gelation mechanism for K -carrageenan, c -car-rageenan, agarose (agar), gellan gum, curdlan, amylose, and alginic acid at the molecular level in aqueous solutions in preceding papers. The synergistic gelation mechanism between xanthan gum and galactomannans (locust-bean, tara-bean and guar gum), and konjac glucomannan, where trisac-charide side-chains of the former molecule take part in the interaction, have been proposed. The synergistic gelation mechanism between K -carrageenan and galactomannan (locust-bean gum) has also been proposed. Recently, we have proposed gelatinization and retrogradation mechanisms of rice starch. The polysaccharides in water changed into an ice-like structure with hydrogen bonding between polymer and water molecules, and between water molecules even at a concentration range of 0.1-1.0% (w/v) at room temperature, resulting in gelation. Such dramatic changes from liquid into gels have not yet generally been understood at the molecular level. The research conducted by the author now makes it possible to discuss, in principle, because structure-function relationships from the viewpoint of rheology not only of the gelling polysaccharides mentioned above, but also of non-gelling welan, rhamsan, S-657 gum, schizophyllan, and amylopectins (rice and potato), the structure of which is similar to that of gelling gellan gum, curdlan and amylose, have also been analyzed at the molecular level in our preceding papers.

収録刊行物

  • 応用糖質科学 : oyo toshitsu kagaku = Journal of applied glycoscience

    応用糖質科学 : oyo toshitsu kagaku = Journal of applied glycoscience 47(1), 49-53, 2000-03-31

    The Japanese Society of Applied Glycoscience

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10008251502
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10453916
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    REV
  • ISSN
    13403494
  • NDL 記事登録ID
    5397205
  • NDL 雑誌分類
    ZP24(科学技術--化学・化学工業--糖・澱粉)
  • NDL 請求記号
    Z17-15
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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