Βασική διαφορά – Κυτταρίνη έναντι ημικυτταρίνης
Η κυτταρίνη και η ημικυτταρίνη είναι δύο τύποι φυσικών πολυμερών που βρίσκονται κυρίως στα τοιχώματα των φυτικών κυττάρων και αποτελούν σημαντικά συστατικά των φυσικών λιγνοκυτταρινικών υλικών. Όμως, αυτά τα δύο συστατικά διαφέρουν ως προς τη χημική σύνθεση και τη δομή. Η βασική διαφορά μεταξύ κυτταρίνης και ημικυτταρίνης είναι ότι η κυτταρίνη είναι ένα μόριο οργανικού πολυσακχαρίτη ενώ η ημικυτταρίνη είναι μια μήτρα πολυσακχαριτών.
Τι είναι η κυτταρίνη
Η κυτταρίνη είναι ένα μόριο οργανικού πολυσακχαρίτη με μοριακό τύπο (C6H10O5)nΈχει μια γραμμική αλυσίδα από αρκετές εκατοντάδες έως χιλιάδες μονάδες D-γλυκόζης. Η κυτταρίνη είναι μια φυσική πολυμερική ένωση που βρίσκεται σε πολλά φυσικά υλικά. Για παράδειγμα, είναι το δομικό συστατικό του πρωτεύοντος κυτταρικού τοιχώματος στα πράσινα φυτά. Μπορεί επίσης να βρεθεί σε πολλές μορφές ειδών φυκιών. Η κυτταρίνη είναι το πιο κοινό οργανικό πολυμερές στη Γη. Πολλές φυσικές ενώσεις είναι πλούσιες σε κυτταρίνη. για παράδειγμα, η περιεκτικότητα σε κυτταρίνη του ξύλου, των ινών βαμβακιού και της αποξηραμένης κάνναβης είναι 40–50%, 90% και 57% αντίστοιχα.
Τι είναι ημικυτταρίνη
Η ημικυτταρίνη, επίσης γνωστή ως πολυόζη, είναι μια μήτρα πολυσακχαριτών, όπως οι αραβινοξυλάνες, που υπάρχουν μαζί με την κυτταρίνη σχεδόν σε όλα τα φυτικά κυτταρικά τοιχώματα. Είναι ένας πολυσακχαρίτης που υπάρχει στη βιομάζα των περισσότερων φυτών. περίπου 20%-30% ξηρό βάρος των φυτών. Η ημικυτταρίνη, σε συνδυασμό με την κυτταρίνη, παρέχει φυσική και δομική αντοχή στο κυτταρικό τοίχωμα. Εκτός από τη γλυκόζη, τα άλλα δομικά συστατικά των ημικυτταρινών είναι η ξυλόζη, η γαλακτόζη, η μαννόζη, η ραμνόζη και η αραβινόζη. Η ημικυτταρίνη έχει μικρότερες αλυσίδες 500 και 3000 μονάδων σακχάρου με διακλαδισμένη δομή.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κυτταρίνης και της ημικυτταρίνης;
Δομή:
Κυτταρίνη: Η κυτταρίνη είναι ένα μη διακλαδισμένο πολυμερές μόριο και έχει 7.000–15.000 μόρια γλυκόζης ανά πολυμερές.
Ημικυτταρίνη: Η ημικυτταρίνη περιέχει μικρότερες αλυσίδες 500–3.000 μονάδων σακχάρου και είναι ένα διακλαδισμένο πολυμερές.
Χημική Σύνθεση:
Παράμετρος |
Κυτταρίνη |
Ημικυτταρίνη |
| Υπομονάδες | Μονάδες γλυκόζης D-Pyran |
D-Ξυλόζη μαννόζη, L-αραβινόζη γαλακτόζη γλυκουρονικό οξύ |
| Δεσμοί μεταξύ των υπομονάδων | "-1, 4-γλυκοσιδικοί δεσμοί |
-1, 4-γλυκοσιδικοί δεσμοί σε κύρια αλυσίδες; "-1,2-, "-1,3-, "-1,6-γλυκοσιδικοί δεσμοί σε πλευρικές αλυσίδες |
| Πολυμερισμός | Πολλές εκατοντάδες έως δεκάδες χιλιάδες μονάδες. Έχει μια μη διακλαδισμένη δομή. | Λιγότερο από 200 μονάδες. Έχει διακλαδισμένη δομή. |
| Πολυμερές | β-Γλυκάνη | Πολυξυλόζη, Γαλακτογλυκομαννάνη (Gal-Glu-Man), γλυκομαννάνη (Glu-Man) |
| Σύνθεση | Τριδιάστατο γραμμικό μοριακό που αποτελείται από την κρυσταλλική περιοχή και την άμορφη περιοχή. |
τρισδιάστατο Ανομοιογενές μοριακό με μικρή κρυσταλλική περιοχή. |
Ιδιότητες:
Κυτταρίνη: Η κυτταρίνη έχει ισχυρή, κρυσταλλική δομή και είναι ανθεκτική στην υδρόλυση. Σε αντίθεση με την ημικυτταρίνη, αυτή έχει υψηλό μοριακό βάρος. Η κυτταρίνη δρα ως υποστηρικτικό υλικό στα τοιχώματα των φυτικών κυττάρων.
Ημικυτταρίνη: Η ημικυτταρίνη έχει μια τυχαία, άμορφη δομή με μικρή αντοχή. Μπορεί εύκολα να υδρολυθεί με αραιό οξύ ή βάση και επίσης με μυριάδες ένζυμα ημικυτταρίνης. Η ημικυτταρίνη είναι βιοαποικοδομήσιμη και αποικοδομείται μέσω της συνεργιστικής δράσης λίγων ενζύμων ορισμένων βακτηρίων και μυκήτων. Έχει χαμηλότερο μοριακό βάρος σε σύγκριση με την κυτταρίνη.
Εφαρμογές:
Κυτταρίνη: Μεγάλες ποσότητες κυτταρίνης χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή χαρτονιού και χαρτιού. Μικρότερες ποσότητες μετατρέπονται σε μεγάλη ποικιλία παραγώγων προϊόντων όπως σελοφάν και ρεγιόν. Η μετατροπή της κυτταρίνης σε βιοκαύσιμα όπως η κυτταρινική αιθανόλη βρίσκεται στο ερευνητικό στάδιο για χρήση ως εναλλακτική πηγή καυσίμου. Ο ξυλοπολτός και το βαμβάκι είναι οι κύριες πηγές κυτταρίνης για βιομηχανικές εφαρμογές.
Ημικυτταρίνη: Χρησιμοποιείται ως μεμβράνες και τζελ στη συσκευασία. Δεδομένου ότι, η ημικυτταρίνη είναι μη τοξική και βιοδιασπώμενη, χρησιμοποιείται σε βρώσιμα φιλμ για την επικάλυψη τροφίμων για τη διατήρηση της υφής, της γεύσης και της αίσθησης στο στόμα. Και επίσης, χρησιμοποιείται ως διαιτητική ίνα.
Ορισμοί:
Συνεργιστική δράση: Μια επίδραση που προκύπτει μεταξύ δύο ή περισσότερων παραγόντων, οντοτήτων, παραγόντων ή ουσιών που παράγει αποτέλεσμα μεγαλύτερο από το άθροισμα των επιμέρους επιδράσεών τους.
