Осаждение положительно заряженного белка при связывании анионных ПАВ — обычное свойство таких систем; при более высоких концентрациях ПАВ вновь происходит растворение осадка. Здесь опять проявляется общность свойств смешанных растворов ПАВ-белок с растворами смесей заряженных полимеров и противоположно заряженных ПАВ с той лишь разницей, что пары белок-ПАВ ведут себя намного сложнее. В этом можно убедиться на примере смесей растворов лизоцима и додецилсульфата натрия.

Рис. 6. Относительная вязкость растворов желатина в зависимости от концентрации добавленного додецилсульфата натрия; концентрация желатина: 0, 2.0, 3.0, 5.0, 7.0 и 100 мас.%

Рис. 7. Зависимость вязкости 1%-ных растворов полиакрилата и гидрофобизированного полиакрилата от концентрации лизоцима в смеси.

При введении в раствор лизоцима небольших добавок ДСН образуется нейтральный комплекс в виде твердого вещества, находящийся в равновесии с избытком белка в растворе. Количество осажденного белка достигает максимального значения, когда связывание ДСН лизоцимом становится равным 8 молекулам ДСН на одну молекулу белка, т.е. точно равным числу положительных зарядов в молекуле лизоцима. При значительном избытке ПАВ осадок растворяется. Чем короче алкильные цепи ПАВ, тем больше должна быть его концентрация для растворения осадка. Растворение осадка отвечает кооперативной части изотермы связывания в условиях, когда концентрация свободного ПАВ достигает KKM.

Чем ниже концентрация ПАВ, приводящая к осаждению комплекса, тем ниже содержание воды в осадке, и в этом случае стехиометрия комплекса определяется глобулярной природой белка. Уникальная третичная структура нативного белка контролирует образование комплексов определенного состава. Поэтому содержание воды в осадке, образованном жесткими частицами, невелико, тогда как в гелеобразных коацерватах, образующихся в смесях ПАВ и гидрофобизированных водорастворимых полимеров, содержится большое количество воды.

Кооперативное связывание и осаждение нейтрального комплекса при малых концентрациях ПАВ можно описать в терминах произведения растворимости Ks нейтрального комплекса, образованного отрицательно заряженным ПАВ и положительно заряженным белком, согласно уравнению

Рис. 8. а — В смешанных растворах катионного белка и анионного ПАВ в широкой области составов образуется нейтральный осадок в равновесии с избытком белка в растворе, б — Количество осадка в растворах лизоцима с алкилсульфатами натрия, децилсульфатом и октилсульфатом ) линейно возрастает с увеличением стехиометрического соотношения ПАВ:белок до значения 8, равного заряду фермента. Растворение осадка происходит при более высоких концентрациях ПАВ и тем интенсивнее, чем сильнее ассоциируется ПАВ

Критическая концентрация связывания соответствует точке достижения произведения растворимости. Так как в состав комплекса входит много молекул ПАВ, критическая концентрация ПАВ слабо зависит от концентрации белка и связывание становится в значительной степени кооперативным.

Фазовое поведение растворов смесей ПАВ с белками достаточно сложное; кроме твердой фазы и фазы раствора, в очень узком интервале соотношения: возникает голубая фаза изотропного геля. Влияние возрастающих добавок ПАВ к раствору белка и схематическая фазовая диаграмма представлены на рис. 9, а и б соответственно. Разделение растворов смесей компонентов на фазы, происходящее вследствие ассоциации белка с ПАВ, аналогично свойствам растворов смесей других полиэлектролитов с ионными ПАВ; вместе с тем следует отметить и некоторые важные отличия. Во-первых, для инициирования фазового разделения раствора смеси белка и ПАВ требуется очень небольшое количество ПАВ; во-вторых, появление в ряде случаев дополнительной новой фазы, пространственная сетка которой возникает за счет частично денатурированных молекул белка.