Celuloza

Celuloza (zwana również błonnikiem pokarmowym) to strukturalny polisacharyd zbudowany z reszt D-glukozy. Stanowi związek naturalnie i powszechnie występujący w roślinach.

Synteza i budowa celulozy

Celuloza syntezowana jest na drodze fotosyntezy, dlatego stanowi podstawowy składnik roślin. Do jej syntezy niezbędna jest obecność wody i dwutlenku węgla. To polimer liniowy zbudowany z reszt D-glukozy, w którym poszczególne cząsteczki połączone są wiązaniami 1,4-beta-glikozydowymi. Każdy pierścień heterocykliczny występujący w tym polisacharydzie posiada 1 pierwszorzędową grupę hydroksylową oraz 2 drugorzędowe grupy hydroksylowe. Celuloza wprawdzie jest składnikiem budulcowym ściany komórkowej roślin wyższych, jednak może być również produkowana przez niektóre glony, grzyby czy bakterie. Przykładem jest celuloza bakteryjna produkowana przez gram ujemne bakterie octowe.

Właściwości fizyczne celulozy

Celuloza jest ciałem stałym o strukturze włóknistej. Nie posiada zapachu ani smaku, przy czym jest praktycznie nierozpuszczalna w wodzie i w rozpuszczalnikach organicznych bez względu na temperaturę. Stanowi to poważny problem przy aplikacji tego związku, dlatego stosuje się liczne modyfikacje mające na celu pozyskanie jego pochodnych rozpuszczalnych w wodzie. Spośród modyfikatorów celulozy znaczenie praktyczne mają jej estry w postaci azotanów i pochodnych kwasu octowego.

Gdzie występuje celuloza?

Celuloza znajduje się w niemal wszystkich częściach roślin: korzeniach, liściach, łodygach, źdźbłach traw, pniach drzew. Niemal czystą celulozę zawierają len, bawełna i konopie. Z tego względu to właśnie te rośliny najczęściej wykorzystywane są w przemyśle do pozyskiwania celulozy. W diecie człowieka celulozę można znaleźć w owocach i warzywach, np. grochu, brukselce, ziemniakach czy jarmużu.

Jakie zastosowanie ma celuloza w przemyśle?

Celulozę wykorzystuje się przede wszystkim do produkcji papieru, sztucznego jedwabiu, błon fotograficznych, lakierów czy bawełny strzelniczej.

W farmaceutyce stosuje się celulozę do produkcji leków, zwłaszcza tabletek czy kapsułek. W medycynie coraz większą popularność zyskuje stosowanie tego związku do tworzenia biomateriałów opatrunkowych przydatnych w leczeniu ran i celem rekonstrukcji skóry czy innych organów.

Najważniejszym zastosowaniem celulozy jest produkcja włókien i foli celulozowych dla przemysłu opakowaniowego, papierniczego i spożywczego.

Znaczenie celulozy w diecie człowieka

Wiele zwierząt, głównie roślinożernych (przeżuwacze), posiada odpowiednie enzymy umożliwiające trawienie celulozy w przewodzie pokarmowym. Dzięki temu może być ona wykorzystywana jako źródło energii. Człowiek nie posiada takich enzymów, jednak mimo tego błonnik stanowi ważny element diety.

Jego spożycie usprawnia bowiem funkcjonowanie dróg pokarmowych – głównie jelit. Ważne funkcje pełni jednak już od momentu kontaktu pokarmu z jamą ustną. W jamie ustnej stymuluje bowiem gruczoły ślinowe do produkcji śliny. Dalej, w żołądku, wiąże nadmiar kwasu solnego. Z kolei w jelitach pobudza ich perystaltykę, przez co treść pokarmowa jest sprawniej przesuwana.

Błonnik w diecie człowieka wpływa na obniżenie cholesterolu we krwi i zapobiega zaparciom. Jednocześnie zmniejsza ryzyko rozwoju niektórych chorób, zarówno układu pokarmowego, jak i ogólnoustrojowych, w tym cukrzycy.

Błonnik zaleca się osobom odchudzającym się, ponieważ w drogach pokarmowych celuloza zwiększa swą objętość, co powoduje uczucie sytości. Jednocześnie należy pamiętać, aby spożywać go z rozwagą, ponieważ nadmierne, długotrwałe spożywanie błonnika może powodować biegunki oraz ograniczać przyswajanie wielu cennych składników odżywczych.

Bibliografia

1. Fijałkowski K., Drozd R., Rakoczy R., Junka A., Biomedyczne zastosowanie bakteryjnej celulozy, Forum Zakażeń, 7/2016.
2. Lewandowska K., Celuloza, Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.
3. Szymański Ł., Grabowska B., Kaczmarska K., Kurleto Ż., Celuloza i jej pochodne – zastosowanie w przemyśle, Archives od Foundry Engineering, 4/2015.

Probiotyki
Probiotyki od bioalgi zawierają aż 150 milionów wyselekcjonowanych, naturalnych i żywych szczepów bakterii. Uzupełniają dietę w składniki probiotyczne i roślinne takie jak Lactobacillus Sporogenesis (Bacillus Coagulans), Lactobacillus Acidophilus, ...
Zobacz tutaj ...