Целюлоза

До складу целюлози (клітковина) входить більше 50% усього органічного вуглецю біосфери. Целюлоза - простий і найбільш широко поширений структурний полісахарид рослинного світу.

При повному гідролізі целюлози (який може бути здійснений за допомогою концентрованих кислот) утворюється тільки D -глюкоза проте при частковому гідролізі утворюється редукуючий дисахарид целобіоза.

Целюлоза (клітковина) – найбільш широко розповсюджений структурний полісахарид рослинного світу. Складається з глюкозних залишків, з’єднаних b-1,4-зв’язками.

Ниткоподібні молекули целюлози, орієнтуючись паралельно одна одній, укладаються у пучки, де між ними виникають водневі зв’язки. Певна кількість пучків з’єднується у волокна. Ці особливості будови і є причиною нерозчинності целюлози у воді і органічних розчинниках, механічної міцності волокон.

При частковому гідролізі утворюється дисахарид целобіоза, а при повному – D-глюкоза. Концентрована сірчана кислота перетворює целюлозу на амілоїд (частково гідролізована целюлоза), що використовуються при виготовленні пергаментного паперу. Гідроліз целюлози відбувається з утворенням проміжних сполук і має велике значення у виробництві гідролізного спирту.

Молекулярна маса целюлози – 1 – 2 млн Да. У всіх рослин з неї побудовані клітинні стінки: 20 – 40 % матеріалу клітинної стінки складає саме целюлоза. Крім того целюлоза служить їжею для деяких тварин, бактерій, грибів. Фермент целюлаза, що розщепляє целюлозу до глюкози, порівняно рідко зустрічається в природі. Тому більшість тварин, в тому числі людина, не можуть засвоювати целюлозу. Разом з тим відомо, що присутність оптимальної кількості клітковини в їжі сприяє формуванню калу. При повному виключенні клітковини з їжі порушується формування калових мас. У жуйних тварин (корови) в кишечнику знаходяться бактерії, які переварюють целюлозу.

Промислове значення целюлози – з неї виготовляють бавовняні тканини та папір. В чистому вигляді целюлоза відома у вигляді вати та фільтрувального паперу.

В ядрі насіння соняшника до 2 % целюлози, насіння бавовни – 2,17%. У соняшниковому лушпинні – 40 % целюлози.

Геміцелюлоза (напівклітковина) – велика група високомолекулярних полісахаридів, що не розчиняються у воді, але розчинні у лужних розчинах. Містяться в значній кількості у одерев’янілих частинах рослин: соломі, насінні, горіхах, деревині, кукурудзяних стрижнях. Гідролізуються кислотами легше, ніж клітковина. Утворюють маннозу, галактозу, арабінозу, ксилозу.

Ферменти, що каталізують гідроліз геміцелюлоз – геміцелюлази. Знайдені у пророслому насінні та пліснявих грибах (Aspergillus niger).

В лушпинні соняшника геміцелюлоз – 28 – 30 %, бавовниковій оболонці – 24 – 26 %.

Окрім целюлози та геміцелюлози оболонки насіння містять лігнін.

Лігнін – аморфна речовина, невелика частина якої розчиняють у органічних розчинниках. За хімічною природою – полімер фенольної природи. Він не є індивідуальною сполукою, а інкрустує целюлозні фібрили і цим бере участь у створенні опірних елементів рослинних тканин. (Нікітін) Мікроорганізми набагато краще переробляють рослинні відходи, що містять целюлозу, якщо вони звільнені від лігніну. Лігнін може бути переведений у розчинний стан обробкою деревини гідросульфітом та сірчистою кислотою. На цьому базується спосіб видалення лігніну з деревини, що йде на приготування целюлози та паперової маси, як відхід утворюються сульфітні луги.

Лігнін використовують як паливо, у ливарному виробництві для виготовлення формовочних сумішей, намагаються використовувати як субстрат. На сульфітних лугах можливо вирощувати м/о для отримання мікробного білка.

Лігнін дуже стійкий по відношенню до мікроорганізмів, лиш деякі з них і повільно руйнують лігнін.

Слизі та гумі – це розчинні у воді вуглеводи, що утворюють дуже в’язкі та клейкі розчини. Представники – гумі, що виділяються у вигляді напливів вишневими, сливовими чи мигдальними деревами у місцях пошкодження гілок чи стовбурів.

Слизі містяться у великій кількості у насінні льону та зерні жита. Їх наявність пояснює високу в’язкість відвару з насіння льону, яка використовується у медицині або водної болтушки житнього борошна.

Гумі складаються з галактози, занози, арабінози тощо; слизі – з пентозанів.

Дата добавления: 2014-01-03