水在生命活動中發揮著很重要的作用，水對于生物大分子（如DNA和蛋白質）保持正確的高級結構以及發揮其生物功能至關重要。迄今，水對多糖結構和性質的影響仍不清楚。
利用單分子力譜技術，西南交通大學崔樹勛教授課題組最近研究了纖維素和直鏈淀粉在溶液環境中的單鏈力學行為。在單分子層面，纖維素是柔性高分子且較疏水，而直鏈淀粉較為親水（Nanoscale 2014, 6, 13421; Nanoscale 2017, 9, 3382）。在此基礎上，崔樹勛教授課題組在單分子層面揭示了水對直鏈淀粉力學行為的影響。
圖1. (a)直鏈淀粉在不同水含量的丙醇/水混合溶劑中的力-拉伸曲線；(b) 指紋平臺力值隨水含量的變化。
在水溶液中拉伸直鏈淀粉時，其糖環構象會發生轉變，對應于力曲線上的指紋平臺。直鏈淀粉在一系列的醇/水混合溶劑中的力譜實驗表明，指紋平臺的出現和指紋平臺的高低都依賴于混合溶劑中的水含量（圖1）。指紋平臺只有在水含量高于臨界值后才出現，且平臺高度隨水含量的增加而增大。只有足夠的結合水才能夠固定糖環的椅式構象，此時拉伸才會有構象變化，并出現指紋平臺。結合水的數量隨水含量增大而增多，隨之指紋平臺的高度逐漸增大。此項研究表明，水不僅是淀粉的溶劑，而且是淀粉溶液中的活性成分。
相關成果以“Effects of Water Content of the Mixed Solvent on the Single-Molecule Mechanics of Amylose”為題發表于ACS Macro Letters 2018, 7, 672。論文的第一作者為錢露博士生，通訊作者為崔樹勛教授。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.8b00375
