Измерения скорости седиментации по Крейчи и Сведбергу показали, что глиадин не является гомогенным, однако константа седиментации основного компонента в широком диапазоне значений рН в 64%-ном спирте и в разбавленных растворах кислот при низких рН является сравнительно постоянной величиной (2,10х10). При определениях молекулярного веса путем измерения седиментационного равновесия при рН 2,23 или выше и 20° или ниже получали величины около 26 000. Можно было предположить, что эта величина является средней между величинами молекулярных весов целых молекул и их половинок, равных соответственно 34 500 и 17 500.
При более высокой кислотности и температуре получали величины около 17 500. Это может служить указанием на полную диссоциацию молекул на половинки. Величина парциального удельного объема колебалась от 0,712 до 0,738, а константа диффузии была равна 6,72Х10 см/сек. Рассчитанная на основе аминокислотного состава величина парциального удельного объема для глиадина оказалась равной 0,724—0,726, а для глютенина — 0,718.
Несколько позднее Мак-Калла и Грален исследовали седиментационные и диффузионные свойства растворов клейковины в салицилате натрия. Количество диспергированного до молекулярного состояния материала в растворе линейно увеличивалось до концентрации салицилата, равной 8%, при которой достигалось практически полное растворение клейковины. В 12%-ном салицилате до молекулярного состояния диспергировалось максимально 84% клейковины. Константа седиментации молекулярно диспергированного материала была почти постоянной и равнялась примерно 2,5х10. Величины S20 для четырех фракций, разделенных на основе их растворимости, были теми же. Однако константы диффузии для таких фракций варьировали от 2,14 до 4,83 Х10~7 см2/сек, начиная с наименее растворимой. Кривые диффузии, так же как и измерение седиментационного равновесия, показали, что каждая фракция была чрезвычайно гетерогенной. Средний молекулярный вес наиболее растворимой части был равен 44 000. Веса других фракций были значительно выше и прогрессивно увеличивались по мере уменьшения их растворимости. Ламм и Полсон показали, что все препараты глиадина, кроме наиболее растворимой его фракции, по данным измерения диффузии, являются негомогенными. Для фракции, которая соответствует величине молекулярного веса, равной 27 500, была получена величина константы диффузии, равная 6,72Х10~7 см2/сек.
Берк, измеряя осмотическое давление, получил для пяти различных препаратов глиадина величину молекулярного веса, равную почти 41 000. Значение 44 000, найденное в мочевине, позволяет предположить, что глиадин в ней не диссоциировал на единицы с меньшим молекулярным весом. В тех растворителях, в которых глиадин менее растворим, получали величины до 75 000. При значениях рН выше 11,5 глиадин подвергается общей деградации; осмотическое давление возрастает очень быстро, а константа седиментации, измеренная по Крейчи и Сведбергу, непрерывно падает, не возвращаясь, по-видимому, к постоянной величине.
Молекулярные веса для препаратов и фракций глиадина, рассчитанные на основании констант седиментации, полученных по Холму и Бриггсу, оказались равны примерно 24 000, при использовании констант диффузии и величин парциального удельного объема Крейчи и Сведберга. Приблизительно для 90% препаратов константы седиментации были равны в среднем 1,8Х15~13. От 90 до 100% общей площади на диаграммах приходилось на долю главного пика. Измерение светорассеивания тех же растворов позволило рассчитать молекулярные веса, величина которых варьировала от 250 000 для неочищенного материала до 26 500 для наиболее высокоочищенной фракции.
Путем измерения диэлектрической постоянной и скорости седиментации Аррениус вывел значения некоторых физических констант для глиадина. При использовании параметров Крейчи и Сведберга эти величины давали средние молекулярные веса выше 28 000. Расчеты, основанные на измерениях диэлектрической постоянной, давали средние величины ниже 27 000. Установлено, что дипольный момент глиадина равен 13,5X10~18 электростатических единиц.
Время релаксации около длинной оси предполагаемого сплющенного эллипсоида равно приблизительно 8,9х10~8 сек. в водном спирте, а в воде 3,7х10~8 сек.
Путем измерения величины поверхностного давления Гуасталла показал, что в 0,01 н. соляной кислоте глиадин имеет молекулярный вес около 26 000. Используя методы равновесия, Джонс и сотр. нашли, что очищенный гамма-глиадин является гомогенным и имеет молекулярный вес, равный 47 000. Молекулярный вес бета-глиадина равен 42 000. Хотя бета-глиадин содержит четыре электрофоретических компонента, все они имеют, вероятно, один и тот же молекулярный вес. Неочищенный альфа-глиадин, по-видимому, имеет средний молекулярный вес около 200 000. Глютенин является гетерогенным, в кислых буферах имеет молекулярный вес от 2 до 3 млн. и содержит наряду с очень большими также и мелкие молекулы. В другой работе Нильсоном с сотр. в щелочных буферах (рН 10,6) для глютенина был получен средний молекулярный вес около 300 000. Такое различие может быть результатом агрегации при низких значениях рН или некоторого расщепления (в щелочных условиях) расположенных между полипептидными цепями дисульфидных мостиков. После значительного расщепления дисульфидных мостиков в глютенине путем окисления надмуравьиной кислотой или бисульфитом молекулярный вес падает до определенной величины, равной приблизительно 20 000. После избирательного расщепления пептидных связей клейковины у остатков серина Визеблатт, Вильсон и Мак-Коннел путем измерения осмотического давления установили, что средний молекулярный вес образующихся пептидов равен примерно 20 000, хотя на основании данных определения концевой группы можно было предположить наличие в условиях опыта агрегации или поперечного связывания пептидов.
Глютенин, восстановленный монотиолглицерином, при седиментационном анализе в 50%-ном ацетоне имел молекулярный вес около 56 000. Равным образом для восстановленного глютенина, алкилированного акрило-нитрилом, получена величина 54 000. В лактатном буфере (рН 3) оба вещества давали два пика, резко различающихся по скорости седиментации, однако в 4М мочевине или в 50%-ном ацетоне быстрый пик фактически исчезал, что указывает на дезагрегацию более тяжелого компонента. В настоящее время нет достаточного количества сведений для объяснения разницы в величинах молекулярных весов, полученных в этих двух опытах с восстановленным и окисленным глютенином.
Измерение скорости седиментации клейковины и полуочищенных глиадина и глютенина в кислых буферах показало, что клейковина имеет средний молекулярный вес около 100 000, а глиадин около 60 000. Четырехкратно переосажденный глютенин имел молекулярный вес, равный 1 000 000, но из седиментационных данных очевидно присутствие веществ гораздо более высокого и низкого молекулярного весов. Клейковина имела главный сёдиментационный максимум при 2,5 S, глиадин — при 35, а четырехкратно переосажденный глютенин — при 6S. Однако во всех случаях в значительных количествах присутствовал и быстрее седиментирующий материал. В самом деле, после часовой седиментации ниже 58 S седиментировало только 88% всего глютенина. Для некоторых фракций определены коэффициенты диффузии, глиадина, глютенина и для четырехкратно переосажденного глютенина соответственно. В определенных буферах зависимость как седиментации, так и диффузии от концентрации фактически отсутствовала.
Проведенное Мак-Каллой и Верма седиментационное исследование клейковины, полученной из экстрагированной эфиром муки и диспергированной в ряде растворителей, дало по существу одинаковые седиментационные диаграммы и коэффициенты. Независимо от природы реагентов и различий между ними (рН, концентрация, наличие или отсутствие восстанавливающих агентов) на каждой диаграмме наблюдался только один главный пик. Во всех опытах по мере седиментации пик расщеплялся быстрее, чем это можно было ожидать по диффузии, что указывало на гетерогенность растворенного белка. Парциальный удельный объем клейковины в 0,02М молочнокислом алюминии был равен 0,706. Хотя предполагалась возможность практически полного диспергирования клейковины в различных растворах, не было получено никаких аналитических данных и не исследована электрофоретическая гетерогенность применявшегося раствора. Тем не менее эти данные ясно показали трудность отделения неагрегированных компонентов клейковины на основе одной только скорости осаждения. Попытки совместить опубликованные величины молекулярных весов для глиадина показали, что величины, полученные Джонсом и сотр. для очищенных компонентов, хорошо согласуются с данными, полученными Мак-Каллой и Граленом, которые изучали наиболее растворимую в салицилате часть глиадина, составляющую 25% общего количества белка, а также с результатами, полученными Берком. Все рассмотренные величины лежат в пределах от 40 000 до 50 000. Эти результаты, однако, несовместимы с данными Крейчи и Сведберга, а также Холма и Бриггса, согласно которым эта величина молекулярного веса равна примерно 27 000. Однако все четыре исследователя фракционировали глиадин с целью получения хорошо растворимых и гомогенных фракций, в количественном отношении составляющих менее 10% исходного препарата глиадина. Недавняя работа с очищенным гамма-глиадином показала, что действие растворителя может значительно изменять величину молекулярного веса. На основании исследования седиментации было установлено, что в алюминий-лактатном буфере при рН 3,1 очищенный материал имеет молекулярный вес около 50 000. Однако в 0,01М соляной кислоте была получена величина около 30 000, а в 4М солянокислом гуанидине — около 26 000. Расчеты, основанные на данных аминокислотного состава, дали величину молекулярного веса, равную 25 000. Таким образом, очевидно, необходима дополнительная тщательная работа с хорошо очищенными препаратами, прежде чем станет возможным установить величину молекулярного веса для отдельных компонентов клейковины. Если эффект агрегации был сведен до минимума и фракции были хорошо очищены, значения, полученные рядом исследователей для более растворимой части глиадина, совпадали значительно лучше и находились в пределах от 25 000 до 27 000.
В связи с тем что различные компоненты клейковины и даже растворимые белковые компоненты могут соединяться друг с другом за счет реакций обмена между сульфгидрильными и дисульфидными группами, вполне возможно, что существующие сведения о молекулярном весе, а также о седиментационных и диффузионных свойствах индивидуальных компонентов клейковины являются вполне приемлемыми и что дополнительная работа по уточнению этих данных не имеет смысла. Почти не вызывает сомнений тот факт, что электрофоретические свойства и данные аминокислотного состава отдельных компонентов лучше всего служат целям идентификации. С другой стороны, вязкость и другие реологические свойства имеют, по-видимому, гораздо большее значение при изготовлении теста и превращениях теста и клейковинной системы в практических условиях.