Целлюлозаи табиӣ як полимери мураккабест, ки ҷузъи асосии сохтории деворҳои ҳуҷайраҳои растанӣ мебошад. Ин полисахарид дар таъмини қувват, сахтӣ ва дастгирии ҳуҷайраҳои растанӣ нақши муҳим мебозад ва ба сохтори умумии бофтаи растанӣ мусоидат мекунад.
Целлюлозаи табиӣ полисахарид, карбогидратест, ки аз занҷирҳои дарози воҳидҳои глюкоза иборат аст, ки бо пайвандҳои β-1,4-гликозидӣ ба ҳам пайвастанд. Он яке аз пайвастагиҳои органикии фаровон дар рӯи замин аст ва асосан дар деворҳои ҳуҷайраҳои растаниҳо мавҷуд аст. Ҷойгиршавии беназири молекулаҳои селлюлоза ба бофтаи растанӣ қувват ва устувории фавқулодда медиҳад ва онро ҷузъи муҳими сохтор ва функсияи растанӣ месозад.
Сохтори селлюлозаи табиӣ
Воҳиди асосии сохтории селлюлоза занҷири хаттии молекулаҳои β-D-глюкоза мебошад, ки дар он ҳар як воҳиди глюкоза бо пайванди β-1,4-гликозидӣ ба воҳиди глюкозаи навбатӣ пайваст мешавад. β-бандҳо ба селлюлоза сохтори беназири хаттӣ ва шоханашудаи худро медиҳанд. Баръакси крахмал (дигар полисахариди глюкоза), селлюлоза аз ҷониби аксари организмҳо аз сабаби мавҷудияти бета-пайвандҳо, ки ферментҳо ба монанди амилаза шикаста наметавонанд, ҳазм карда наметавонанд.
Воҳидҳои такрории глюкоза дар занҷирҳои селлюлоза занҷирҳои дарози ростро ташкил медиҳанд, ки бо пайвандҳои байнимолекулавии гидрогенӣ якҷоя мешаванд. Ин пайвандҳо ба ташаккули микрофибрилҳо мусоидат мекунанд, ки минбаъд ҷамъ шуда, сохторҳои калонтареро, ки нахҳои селлюлоза номида мешаванд, ташкил медиҳанд. Ҷойгиршавии ин нахҳо ба деворҳои ҳуҷайраи растанӣ қувват ва мустаҳкамиро таъмин мекунад.
Манбаи нахи табиӣ
ниҳол:
Вуд: Вуд аз селлюлоза бой аст ва манбаи асосӣ барои барномаҳои саноатӣ мебошад.
Пахта: Нахи пахта қариб селлюлозаи соф аст ва пахтаро яке аз арзишмандтарин сарчашмаҳои табиии ин полимер месозад.
Бангдона: Ба монанди пахта, нахи бангдона асосан аз селлюлоза иборат аст.
Алгаҳо:
Намудҳои алоҳидаи алгҳо дар деворҳои ҳуҷайраи худ селлюлоза доранд, ки ба якпорчагии сохтории ин организмҳои фотосинтетикӣ мусоидат мекунанд.
бактерияҳо:
Баъзе бактерияҳо селлюлоза истеҳсол мекунанд, ки қабати муҳофизатӣ бо номи биофилмро ташкил медиҳанд. Ин селлюлозаи бактериявӣ дорои хосиятҳои беназир аст, ки онро дар барномаҳои гуногун арзишманд мегардонад.
Биосинтези целлюлоза
Биосинтези селлюлоза асосан дар мембранаи плазмаи ҳуҷайраҳои растанӣ ба амал меояд. Ин раванд як ферментҳои комплексии селлюлоза синтазаро дар бар мегирад, ки полимеризатсияи воҳидҳои глюкозаро ба занҷирҳои селлюлоза катализ мекунад. Ин занҷирҳо аз мембранаи плазма хориҷ карда мешаванд ва дар девори ҳуҷайра микрофибрилҳоро ташкил медиҳанд.
Хусусиятҳои селлюлозаи табиӣ
Ҳалнопазирӣ:
Аз сабаби сохтори баланди кристаллии худ, селлюлоза умуман дар об ва аксари ҳалкунандаҳои органикӣ ҳал намешавад.
Гидрофилӣ:
Гарчанде ки ҳалнашаванда бошад ҳам, селлюлоза дорои хосиятҳои гидрофилӣ мебошад, ки ба он имкон медиҳад, ки обро ҷаббида ва нигоҳ дорад.
Деградатсияи биологӣ:
Целлюлоза биологӣ вайрон мешавад ва аз ин рӯ аз ҷиҳати экологӣ тоза аст. Микроорганизмҳо ба монанди бактерияҳо ва занбӯруғҳо дорои ферментҳое мебошанд, ки селлюлозаро ба пайвастагиҳои соддатар тақсим мекунанд.
Қувваи механикӣ:
Ҷойгиршавии беназири молекулаҳои селлюлоза ба нахҳои селлюлоза қувваи хуби механикӣ медиҳад ва онҳоро барои барномаҳои гуногун мувофиқ мегардонад.
Истифодаи селлюлозаи табиӣ
нассоҷӣ:
Пахта асосан аз селлюлоза иборат буда, ашьёи хоми асосии саноати бофандагй мебошад.
Коғаз ва селлюлоза:
Целлюлоза аз селлюлоза бой буда, дар истеҳсоли коғазу картон истифода мешавад.
Барномаҳои биотиббӣ:
Целлюлозаи бактериявӣ бо сабаби мутобиқати биологӣ ва хосиятҳои беназири худ дар либоспӯшии захмҳо, муҳандисии бофтаҳо ва интиқоли доруҳо истифода мешавад.
саноати хӯрокворӣ:
Ҳосилаҳои селлюлоза, ба монанди карбоксиметилцеллюлоза (CMC) дар саноати хӯрокворӣ ҳамчун ғафскунанда ва стабилизатор истифода мешаванд.
Сӯзишвории биологӣ:
Биомассаи целлюлозӣ метавонад ҳамчун маводи ғизоӣ барои истеҳсоли сӯзишвории биологӣ истифода шавад, ки ба энергияи устувор мусоидат мекунад.
Мушкилот ва дурнамои оянда
Сарфи назар аз универсалии он, барои зиёд кардани истифодаи целлюлоза мушкилот вуҷуд доранд. Усулҳои самараноки истихроҷ, беҳбуди биологӣ ва иҷрои беҳтари маводи дар асоси селлюлоза соҳаҳои тадқиқоти давомдор мебошанд. Ғайр аз он, пешрафтҳо дар биотехнология метавонанд муҳандисии растаниҳо бо сохторҳои селлюлозаҳои тағирёфтаро барои барномаҳои мушаххаси саноатӣ фароҳам оранд.
Целлюлозаи табиӣ як полимери синоними деворҳои ҳуҷайраи растанӣ буда, дар ташаккули хосиятҳои физикии растаниҳо нақши ҳалкунанда дорад. Сохтори беназири он аз ҷойгиршавии воҳидҳои глюкоза, ки бо пайвандҳои β-1,4-гликозидӣ алоқаманданд, ба вуҷуд омада, ба бофтаҳои растанӣ қувват ва мустаҳкамии назаррас медиҳад. Целлюлоза аз сарчашмаҳои гуногун, аз чӯб то пахта то селлюлозаи бактериявӣ меояд, ки ба он дар соҳаҳои гуногуни саноат татбиқи гуногунҷабҳа медиҳад.
Дар баробари пешрафти технология ва биотехнология, кашфи иқтидори целлюлоза вусъат меёбад. Аз истифодаи анъанавӣ дар нассоҷӣ ва коғаз то барномаҳои инноватсионӣ дар муҳандисии биотиббӣ ва энергияи устувор, селлюлозаи табиӣ як маводи бениҳоят муҳим боқӣ мемонад. Фаҳмидани сохтор, хосиятҳо ва пайдоиши он барои кушодани иқтидори пурраи ин полимери аҷиб барои ҳалли мушкилот ва ниёзҳои ҷаҳони босуръат инкишофёбанда муҳим аст.
Вақти интишор: Декабр-26-2023