乳液液滴在酶解过程中实时力测量

我们采用光镊技术，在酶消化过程中实时测量单个乳液液滴之间的相互作用力，以理解消化过程中的稳定性。在光镊实验中，消化过程是连续进行的。酶的最适浓度难以确定，若未能及时捕获液滴，则需要重新开始整个消化过程。单个液滴之间的力-位移曲线斜率及最大作用力确实与油相类型、消化时间以及酶的种类相关。在蛋白酶消化过程中，油相类型似乎不影响消化过程。未来可开展结合光谱监测与力学监测的实验，以探究作用力与化学结构变化之间的关联。

[旁白] 首先，准备样品流动池，然后打开光镊仪器。向物镜下方加入约 70 微升去离子水，并将样品室插入仪器中，直至听到“咔哒”声。在样品室的上表面滴加一滴浸油。接着，使用聚光镜旋钮，缓慢降低聚光镜，使其轻轻接触样品室的上表面。关闭光镊仪器，完成设置后再启动激光。现在打开激光，将功率设为 100%。顺时针方向调节光镊系统下方的旋钮，从底部向顶部移动，以定位激光光斑。观察三次激光光斑位置，并将 Z 平面设定在第二组与第三组光斑之间。然后将激光功率降低至 30%。使用操纵杆在通道内捕获两个尺寸相近的液滴。将两个液滴之间的距离调整至约 10 微米。固定右侧光镊的 X 和 Y 位置，以及左侧光镊的 Y 位置，然后分别用洋红色和绿色方框标记这两个液滴。接下来，进入校准菜单，选择“测量”以开始校准。如果噪声水平过高，请重复测量，直至获得满意结果。选择“应用”以确认校准。随后，通过相应的软件界面清除原始数据，并使用已校准的光镊系统测量力-距离曲线。最后，向系统中加入胰蛋白酶溶液。调整设置，从加入胰蛋白酶溶液后 10 分钟开始，每隔 10 分钟测量一次，以利用光镊系统动态监测乳液的变化。采用光镊技术分析了含有菜籽油与乳清蛋白以及乳脂与乳清蛋白的乳液。对于未添加胰蛋白酶的菜籽油乳液，峰值相互作用力随液滴尺寸增大而增加，在八微米时超过 100 皮牛，而在三微米时约为 10 皮牛。乳脂乳液液滴也表现出类似趋势。在这两种乳液中，平均峰值相互作用力均随液滴直径增加而上升，呈现出大致线性的关系。直径为五微米的液滴在所有尺寸中捕获次数最高，表明其捕获效率最优，而三微米和十微米液滴的捕获频率最低。加入胰蛋白酶后，乳脂乳液液滴的峰值相互作用力从 10 分钟时的 31.9 皮牛逐渐下降至 60 分钟时的 6.6 皮牛。在菜籽油乳液中，胰蛋白酶处理导致力-距离曲线急剧下降，表明酶的作用效率在液态油相中更高。