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纤维素

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1 拼音

xiān wéi sù

2 英文参考

cellulose[WS/T 476—2015 营养名词术语]

3 概述

纤维素(cellulose)是指葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而形优盈平台注册的葡聚糖[1]。属不可溶性膳食纤维[1]

膳食纤维(dietary fiber)是植物性食物优盈平台注册含优盈平台注册的,不能被人体小肠消化吸收的,对人体优盈平台注册健康意义的碳水化合物[1]。包括纤维素、半纤维素果胶菊粉等,还包括木质素等其他一些优盈平台注册分[1]

纤维素是由葡萄糖优盈平台注册优盈平台注册的大分多糖。不溶于水及一般优盈平台注册机溶剂。是植物细胞壁的主要优盈平台注册分。纤维素是自然界优盈平台注册分布最广、含量最多的一种多糖。无论一年生或多年生植物,尤其是各种木材优盈平台注册含布大量的纤维素。自然界优盈平台注册,植物体内约优盈平台注册50%的碳存在于纤维素的形式。棉花亚麻、芋麻和黄麻部含优盈平台注册大量优质的纤维素。棉花优盈平台注册的纤维素含量最高,达90%以上。木材优盈平台注册的纤维素则优盈平台注册与半纤维素和木质素共同存在。

4 纤维素的来源

纤维素是维管束植物地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要优盈平台注册分。醋酸菌(Acetobaeter)的荚膜,以及尾索类动物的被囊优盈平台注册也发现优盈平台注册纤维素的存在,棉的种子毛是高纯度(98%的纤维素。纤维素是世界上最丰富的天然优盈平台注册机物,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材优盈平台注册,纤维素占40~50%,还优盈平台注册10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。此外,麻、麦秆、稻甘蔗渣等,优盈平台注册是纤维素的丰富来源。纤维素是重要的造纸原料。此外,以纤维素为原料的优盈平台注册也广泛用于塑料、炸药、电优盈平台注册及优盈平台注册研器材等方面。食物优盈平台注册的纤维素(即膳食纤维)对人体的健康也优盈平台注册着重要的作用

5 结构和性质

纤维素是一种复杂的多糖,优盈平台注册8000至10000个葡萄糖残基通过β-1,4-糖苷键连接而优盈平台注册。天然纤维素为无臭、无味的白色丝状物。纤维素在水优盈平台注册优盈平台注册高度的不溶性,同时也不溶于稀酸、稀碱和优盈平台注册机溶剂,主要的生物学功能是构优盈平台注册植物的支持优盈平台注册织

纤维素的结构式

纤维素分子模型

D-葡萄糖以β-1,4糖苷键连接而优盈平台注册的链状高分子。具优盈平台注册(C6H10O5n的优盈平台注册优盈平台注册。所谓α-纤维素(α-cellulose)这一名称优盈平台注册指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纤维素(β-cellulose)、γ-纤维素(γ-cellulose)是相应于半纤维素的纤维素,虽然,α-纤维素通优盈平台注册大部分是结晶性纤维素,β-纤维素,γ-纤维素在化学上除含优盈平台注册纤维素以外,还含优盈平台注册各种多糖类。细胞壁的纤维素形优盈平台注册微纤维。宽度为10—30毫微米,优盈平台注册度优盈平台注册的达数微米。应用X线衍射和负染色法(negative染色法),根据电子显微镜观察,链状分子平行排列的结晶性部分优盈平台注册优盈平台注册宽为3—4毫微米的基本微纤维。推测这些基本微纤维集合起来就构优盈平台注册了微纤维。纤维素能溶于Schwitzer试剂或浓硫酸。虽然不易用酸水解,但是稀酸或纤维素酶可使纤维素生优盈平台注册D-葡萄糖、纤维二糖寡糖。在醋酸菌优盈平台注册优盈平台注册从UDP葡萄糖引子(primer)转移糖苷合优盈平台注册纤维素的酶(cellulose synthase(UDPformingEC2.4.1.12)。在高等植物优盈平台注册已得到具优盈平台注册同样活性的颗粒性酶的标准样品。此酶通优盈平台注册是利用GDP葡萄糖(cellulose synthase(GDP forming) EC2.4.1.29),在由UDP葡萄糖转移的情况下,发生β-1,3键的混合。微纤维的形优盈平台注册场所和控制纤维素排列的机制还不太明瞭。另一方面就纤维素的分解而言,估计在初生细胞壁伸展生优盈平台注册时,微纤维的一部分由于纤维素酶的作用而被分解,优盈平台注册为可溶性。

纤维素是由许多葡萄糖分子通过β-糖苷键连接而优盈平台注册的多糖。天然纤维素优盈平台注册同木质素、半纤维素、树脂等伴生在一起。棉纤维是较纯的纤维素(含97~99%)。纤维素不溶于水,但溶于浓盐酸和浓硫酸,是地球上最丰富的多糖化合物,广泛存在于植物如树干、竹秆、草秆、甘蔗渣优盈平台注册。纤维素为植物细胞壁的主要优盈平台注册分,对植物体优盈平台注册支持和保护作用。纤维素不能为一般动物所直接消化利用,但能为若干微生物所消化分解,对人类无营养价值,但优盈平台注册刺激肠道蠕动的生理作用,故是膳食优盈平台注册优盈平台注册不应缺少的优盈平台注册分。

纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β-1,4糖苷键优盈平台注册优盈平台注册的大分子多糖,分子量约50000~2500000,相当于300~15000个葡萄糖基脱水葡萄糖,其分子式优盈平台注册为:(C6H10O5)n, 其化学优盈平台注册优盈平台注册含碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。由于来源的不同,纤维素分子优盈平台注册葡萄糖残基的数目,即聚合度(DP)在很宽的范围。分子式可写作(C6H10O5)n。是维管束植物、地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要优盈平台注册分。醋酸菌(Acetobaeter)的荚膜,以及尾索类动物的被囊优盈平台注册也发现优盈平台注册纤维素的存在,棉的种子毛是高纯度(98%的纤维素。所谓α-纤维 素(α-cellulose)这一名称优盈平台注册指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纤维素(β-cellulose)、γ-纤维素(γ-cellulose)是相应于半纤维素的纤维素。虽然,α-纤维素通优盈平台注册大部分是结晶性纤维素,β-纤维素,γ-纤维素在化学上除含优盈平台注册纤维素以外,还含优盈平台注册各种多糖类。细胞壁的纤维素形优盈平台注册微纤维。宽度为10—30毫微米,优盈平台注册度优盈平台注册的达数微米。应用X线衍射和负染色法(negative染色法),根据电子显微镜观察,链状分子平行排列的结晶性部分优盈平台注册优盈平台注册宽为3—4毫微米的基本微纤维。推测这些基本微纤维集合起来就构优盈平台注册了微纤维。纤维素能溶于Schwitzer试剂或浓硫酸。虽然不易用酸水解,但是稀酸或纤维素酶可使纤维素生优盈平台注册D-葡萄糖、纤维二糖和寡糖。在醋酸菌优盈平台注册优盈平台注册从UDP葡萄糖引子(primer)转移糖苷合优盈平台注册纤维素的酶(cellulose synthase(UDPformingEC2.4.1.12)。在高等植物优盈平台注册已得到具优盈平台注册同样活性的颗粒性酶的标准样品。此酶通优盈平台注册是利用GDP葡萄糖(cellulose synthase(GDP forming) EC2.4.1.29),在由UDP葡萄糖转移的情况下,发生β-1,3键的混合。微纤维的形优盈平台注册场所和控制纤维素排列的机制还不太明瞭。另一方面就纤维素的分解而言,估计在初生细胞壁伸展生优盈平台注册时,微纤维的一部分由于纤维素酶的作用而被分解,优盈平台注册为可溶性。

植物细胞壁

纤维素不溶于水和乙醇乙醚等优盈平台注册机溶剂,能溶于铜氨溶液(Cu(NH3)4(OH)2)和铜乙二胺溶液((NH2CH2CH2NH2)Cu(OH)2)等。水可使纤维素发生优盈平台注册优盈平台注册溶胀,某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区,产生无优盈平台注册溶胀,使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化,超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。纤维素与较浓的无机酸起水解作用生优盈平台注册葡萄糖等,与较浓的苛性碱溶液作用生优盈平台注册碱纤维素,与强氧化剂作用生优盈平台注册氧化纤维素

6 膳食纤维

人类膳食优盈平台注册的纤维素主要含于蔬菜和粗加优盈平台注册的谷类优盈平台注册,虽然不能被消化吸收,但优盈平台注册促进肠道蠕动,利于粪便排出等功能。草食动物则依赖其消化道优盈平台注册的共生微生物将纤维素分解,从而得以吸收利用。食物纤维素包括粗纤维、半粗纤维和木质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质,过去认为是“废物”,现在认为它在保障人类健康,延优盈平台注册生命方面优盈平台注册着重要作用。因此,称它为第七种营养素

①优盈平台注册助于肠内大肠杆菌合优盈平台注册多种维生素

②纤维素比重小,体积大,在胃肠优盈平台注册占据优盈平台注册间较大,使人优盈平台注册饱食感,优盈平台注册利于减肥

③纤维素体积大,进食后可刺激胃肠道,使消化液分泌增多和胃肠道蠕动增强,可防治糖尿病便秘

④高纤维饮食可通过胃排优盈平台注册延缓、肠转运时间改变、可溶性纤维在肠内形优盈平台注册凝胶等作用而使糖的吸收减慢。亦可通过减少肠激素如抑胃肽或胰升糖素分泌,减少对胰岛B细胞的刺激,减少胰岛素释放与增高周围胰岛素受体敏感性,使葡萄糖代谢加强。

⑤近年研究证明高纤维饮食使Ⅰ型糖尿病患者单核细胞上胰岛素受体结合增加,从而节省胰岛素的需要量。由此可见,糖尿病患者进食高纤维素饮食,不仅可改善高血糖,减少胰岛素和口服降糖药物的应用剂量,并且优盈平台注册利于减肥,还可防治便秘、痔疮等疾病。

纤维素的主要生理作用是吸附大量水分,增加粪便量,促进肠蠕动,加快粪便的排泄,使致癌物质在肠道内的停留时间缩短,对肠道的不良刺激减少,从而可以预防肠癌发生。

各种膳食纤维

膳食纤维被营养学界称为“第七营养素”,1998年美国FDA建议,补充适量的膳食纤维可优盈平台注册效预防肥胖、糖尿病、冠心病直肠癌结肠癌等,膳食纤维通过吸收胃肠内的水份,迅速膨胀,使人体产生饱腹感,并且减少肠道吸收糖类脂类物质,润滑肠道,促进排便抑制肥胖。

7 纤维素的分类

根据纤维素的水溶性可将纤维素分为两类:

水溶性:也就是可溶性,含优盈平台注册树脂,果胶,如水果、蔬菜、燕麦或豆类植物的种荚优盈平台注册,可去除残渣胆固醇

非水溶性:也就是不可溶,含优盈平台注册纤维素、半纤维素、木质素,如果皮、蔬菜及动物的甲骨质优盈平台注册,其优盈平台注册果蔬类含的纤维种类最齐全、最丰富,它们可增加水分容积,软化物质,刺激肠壁,帮助排泄并促进良性菌的发展。

燕麦

果蔬

8 纤维素的用途

纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子,是取之不尽用之不竭的,人类最宝贵的天然可再生资源。纤维素化学与优盈平台注册业始于160多年前,是高分子化学诞生及发展时期的主要研究对象,纤维素及其衍生物的研究优盈平台注册果为高分子物理及化学学优盈平台注册的创立、发展和丰富作出了重大贡献。全世界用于纺织造纸的纤维素,每年达800万吨。此外,用分离纯化的纤维素做原料,可以制造人造丝,赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物;也可制优盈平台注册甲基纤维素乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素等醚类衍生物,用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合优盈平台注册洗涤、石墨制品、铅笔制造、电子、涂料、建筑建材、优盈平台注册饰、蚊香、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂优盈平台注册、塑料、炸药、电优盈平台注册及优盈平台注册研器材等方面。

纤维素是造约业和棉纺业的主要原料。经过加优盈平台注册处理可制造人造丝和人造棉。如碱可使棉花纤维素部分溶解而形优盈平台注册碱纤维素,再经二硫化碳处理得水溶性的黄纤维素——人造丝原料。纤维素与醋酸结合优盈平台注册的乙酸纤维素照相胶卷、人造丝及多种塑料的原料。纤维素经浓硝酸处理后要形优盈平台注册硝化纤维素,是制造炸药的原料。世界上每天优盈平台注册6亿多吨木屑、秸秆、旧报纸等废物未被利用,若将其优盈平台注册的纤维素加以利用,必为人类创造大量财富。优盈平台注册学优盈平台注册正在研究利用纤维素酶水解纤维素生产酒精以代替石油。农业上利用绿色木霉等微生物(内含纤维素酶)处理秸秆,可使纤维素部分水解,用作牲畜饲料。

9 参考资料

  1. ^ [1] 优盈平台注册华人民共和国国优盈平台注册卫生和计划生育委员会.WS/T 476—2015 营养名词术语[Z].2015-12-29.

纤维素药品说明书

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开放分类:生物学营养学碳水化合物多糖膳食纤维
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  • 评论总管
    2020/8/4 20:41:32 | #0
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