Ernährung

Zellulose

Was es ist und wo es ist

Cellulose ist eine organische Verbindung, die in der Natur weit verbreitet ist, weil sie ein Stützgewebe für Pflanzengewebe ist. Daher ist es auch reich an Getreide, Obst und insbesondere an Kleie und einigen Gemüsen (Radicchio und Salat); Der menschliche Organismus kann es jedoch nicht verdauen, da ihm Enzyme fehlen, die es in einfachere und assimilierbare Substanzen zerlegen können. Folglich ist die Cellulose kalorienfrei und wird mit dem Kot ausgestoßen, wodurch sie Volumen und Konsistenz verleiht; Aufgrund dieser Eigenschaften wird es als unlöslicher Ballaststoff angesehen.

Es wird geschätzt, dass die Produktion von Zellulose im Pflanzenreich etwa 100 Milliarden Tonnen pro Jahr beträgt.

Merkmale und Eigenschaften

Cellulose hat starke hygroskopische Eigenschaften (sie absorbiert die Umgebungsfeuchtigkeit und erhöht sich auf das 10-fache ihres Eigengewichts). Die Fähigkeit, große Mengen Wasser aufzunehmen, bedeutet, dass nach der Einnahme, die in den Magen-Darm-Trakt gelangt, eine Schwellung auftritt, die das Volumen und das Gewicht des Stuhls erhöht, aber auch Sättigungsgefühl und peristaltische Bewegungen.

Die milde abführende Wirkung macht es bei Verstopfung nützlich, während es bei allen Erkrankungen mit erhöhter Darmmotilität (Durchfall, Reizdarm) kontraindiziert ist.

Bis zum Dickdarm nahezu unverändert ankommend, wird Cellulose durch die lokale mikrobielle Flora teilweise fermentiert, wobei Fettsäuren mit abführender Wirkung freigesetzt werden. Dieselben Fettsäuren fördern die Gesundheit der Darmschleimhaut und schaffen durch ihren Säuregehalt günstige Umweltbedingungen für das Wachstum guter, aber feindlicher Bakterien für Krankheitserreger.

Was unterscheidet es von der Stärke

Stärke und Cellulose sind, obwohl sie pflanzlichen Ursprungs sind und beide aus Glucose bestehen, strukturell und funktionell sehr unterschiedliche Polysaccharide: Stärke ist die Energiereserve der Pflanze, während Cellulose die Grundlage ihrer Struktur ist (Wurzeln), Stängel und Blätter).

Aus chemischer Sicht ist dieser Unterschied jedoch sehr subtil und einfach auf die Art und Weise zurückzuführen, in der die verschiedenen Glucoseeinheiten miteinander verbunden sind. Tatsächlich ist Cellulose genau wie Stärke ein Polysaccharid. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es aus einer linearen (anstatt einer verzweigten) Kette verschiedener Monomere von B-Glucose (α-Glucose in Stärke) besteht, die über eine B 1, 4-Bindung miteinander verbunden sind. Es sind diese Bindungen, die untrennbar mit menschlichen Verdauungsenzymen (die es schaffen, die α-glycosidischen Enzyme von Stärke aufzubrechen) verbunden sind. Im Pansen einiger Tiere und im Verdauungstrakt von Insekten, die sich von Holz ernähren, gibt es Mikroben ( Ruminococci und Bacteroides succinogenes ), die mit bestimmten Enzymen (Cellulase und Cellobiasis) ausgestattet sind, die Cellulose in Zucker umwandeln können.

Mit Ausnahme der beiden terminalen Einheiten hat Cellulose eine Rohformel (C 6 H 10 O 5 ) n . Abhängig von der Quelle und der botanischen Spezies liegen die Glucoseeinheiten für jedes Makromolekül im Bereich von 300 bis 10.000; je größer dieser Polymerisationsgrad ist, desto höher ist sein kommerzieller Wert.

Hemicellulose

Hemicellulose ist ein der Cellulose sehr ähnliches organisches Polymer, von dem es sich durch einen geringen Polymerisationsgrad (<pm) und durch andere Monosaccharide (Xylose, Mannose, Arabinose) unterscheidet.

Zwecke

Die wertvollste Cellulose wird aus Baumwolle (90-95%), aber auch aus Holz (40-50%) und Stroh gewonnen.

Cellulose wird nicht nur auf dem Diätsektor (nützlich für Schlankheitsprogramme und als Abführmittel), sondern auch auf dem pharmazeutischen Sektor (Herstellung von Gazen und Überzügen, die die Freisetzung von Wirkstoffen aus der Tablette modulieren können), in Kosmetika (zur Herstellung von Gelen) in großem Umfang verwendet, Stabilisatoren, Filmemacher, Zahnputzmittel), Krieg (Herstellung von Sprengstoffen), Textilien (Rayon, Lyocel) und in vielen anderen (die Verwendung von Zellulose ist berühmt für die Herstellung von Papier).