Tärkein ero - amyloosi vs selluloosa

Tärkkelys on hiilihydraattiainesosa, joka luokitellaan polysakkaridiksi. Kymmenen tai useampia monosakkaridiyksiköitä on kytketty glykosidisidosten kautta polysakkaridien muodostamiseksi. Koska polysakkaridit ovat suurempia molekyylejä, niiden molekyylipaino on suurempi, tyypillisesti yli 10000. Lisäksi jotkut polysakkaridit koostuvat yhdestä monosakkaridiyksiköstä, ja ne tunnistetaan homo-polysakkarideja. Toisaalta jotkut polysakkaridit on valmistettu monosakkaridiyksiköiden seoksesta ja nämä tunnistetaan hetero-polysakkaridit. Amyloosi ja selluloosa ovat kaksi tärkeintä ja runsainta homo-polysakkaridia maailmassa. Amyloosi on varastoiva polysakkaridi, jossa D-glukoosimolekyylit on kytketty a-1, 4-glykosidisidoksen kautta muodostaen lineaarisen rakenteen, jota kutsutaan amyloosiksi. Verrattuna, selluloosa on rakenteellinen polysakkaridi, jossa D-glukoosimolekyylit on kytketty β (1 → 4) glykosidisidosten kautta muodostaen lineaarisen rakenteen nimeltä selluloosa. Tämä on keskeinen ero amyloosin ja selluloosan välillä. Tämä on tärkein ero amyloosin ja selluloosan välillä. Tässä artikkelissa tarkennetaan ero amyloosin ja selluloosan välillä niiden käyttötarkoituksen sekä kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien suhteen.

Mikä on amyloosi

Amyloosi on lineaarinen polysakkaridi missä D-glukoosiyksiköt yhdistetään toisiinsa tämän rakenteen muodostamiseksi. Suuri määrä glukoosimolekyylejä välillä 300 - useita tuhansia voi osallistua amyloosimolekyylin kehittämiseen. Tyypillisesti yhden glukoosimolekyylin numero 1 hiiliatomi voi muodostaa glykosidisidoksen toisen glukoosimolekyylin neljännen hiiliatomin kanssa. Tätä kutsutaan a-1, 4-glykosidisidokseksi ja tämän sidoksen seurauksena amyloosi on saanut lineaarisen rakenteen. Lisäksi se on tiiviisti pakattu molekyyli, eikä niillä ole oksia. Amyloosi ei liukene veteen ja siten kasveissa se toimii elintarvikkeena tai energian varastoijana. Se voidaan sulattaa ihmisen suoliston entsyymeillä ja hajoamisen aikana se hajoaa maltoosiksi ja glukoosiksi, ja niitä voidaan käyttää energianlähteenä.

The joditesti käytetään amyloosin tai tärkkelyksen erottamiseen ja testin aikana jodimolekyylit kiinnitetään amylaasin kierteiseen rakenteeseen; Tämän seurauksena se antaa tumman violetin/sinisen värin. Yleensä amyloosi muodostaa 20-30% tärkkelyksen rakenteesta ja loput on amylopektiiniä. Lisäksi amyloosi on vastustuskykyisempi ruoansulatukselle kuin amylopektiini ja on siten elintärkeä glykeemisen indeksin arvon alentamisessa ja muodostumista kestävän tärkkelyksen kannalta, jota pidetään aktiivisena prebioottina.

Vehnätärkkelyksen joditesti valomikroskoopin läpi.

Mikä on selluloosa

Selluloosan paljasti ensimmäisen kerran ranskalainen kemisti Anselme Payen vuonna 1838. Payen eristi sen kasviaineesta ja määritteli sen kemiallisen kaavan. Se on a rakenteellinen polysakkaridi missä D-glukoosi yksiköt on liitetty toisiinsa tämän rakenteen muodostamiseksi. Suuri määrä glukoosimolekyylejä, kuten 3000 tai enemmän, voi osallistua selluloosamolekyylin kehittämiseen. Selluloosassa glukoosimolekyylit on kytketty toisiinsa β (1 → 4) glykosidisidoksilla, eikä se haaraudu. Siten se on suoraketjuinen polymeeri. Lisäksi glukoosimolekyylien välisten vetysidosten seurauksena se voi kehittää erittäin jäykän rakenteen. Se ei liukene veteen. Sitä on runsaasti vihreiden kasvien soluseinämissä ja levissä, ja se antaa siten kasvisoluille lujuutta, jäykkyyttä, lujuutta ja muotoa. Soluseinässä oleva selluloosa läpäisee mitä tahansa ainesosaa; siten se sallii ainesosien kulkemisen soluun tai ulos solusta. Selluloosaa pidetään maailman yleisimpänä ja runsaimpana hiilihydraattina. Sitä käytetään myös paperin, biopolttoaineiden ja muiden hyödyllisten sivutuotteiden luomiseen.

Puuvillakuidut edustavat puhtainta luonnollista selluloosan muotoa

Ero amyloosin ja selluloosan välillä

Ero amyloosin ja selluloosan välillä voidaan jakaa seuraaviin luokkiin. He ovat;

Määritelmä

Amyloosi on lineaarinen kierteinen hiilihydraattipolymeeri, joka on valmistettu a-D-glukoosiyksiköistä, ja sitä pidetään varastointispolysakkaridina.

Selluloosa on orgaaninen polysakkaridi, joka käsittää lineaarisen ketjun, ja sitä pidetään rakenteellisena polysakkaridina.

Kemiallinen rakenne

Amyloosi:

Selluloosa:

Monomeeriyksiköiden rakenne ja lukumäärä

Amyloosi on lineaarinen polymeeri, jossa on 300 - useita tuhansia toistuvia glukoosi -alayksiköitä.

Selluloosa on suoraketjuinen polymeeri, jossa on 3000 - useita tuhansia toistuvia glukoosi -alayksiköitä.

Kiteiset ja amorfiset alueet

Amyloosi koostuu kiteisistä ja amorfisista alueista. Amyloosi kuitenkin muuttuu kiteiseksi amorfiseksi, kun sitä kuumennetaan noin 60–70 ° C: ssa vedessä, kuten ruoanlaitossa.

Siitä huolimatta, selluloosa koostuu kiteisistä ja amorfisista alueista, amyloosiin verrattuna selluloosalla on enemmän kiteisiä alueita. Kiteiden muuttamiseksi amorfisiksi alueiksi selluloosa tarvitsee 320 ° C: n lämpötilan ja 25 Mpa: n paineen.

Kemiallinen kaava

Amyloosi sillä ei ole tarkkaa kaavaa ja se on muuttuva.

Selluloosa kaava on (C.₆H₁₀O₅)

Glykosidisidokset

Amyloosi: α (1 → 4) glykosidisidoksia

Selluloosa: β (1 → 4) kytkettyjä D-glukoosiyksiköitä

Toiminta laitoksessa

Amyloosi on merkittävä kasvien energian varastoinnissa, ja se on vähemmän altis ruoansulatukselle kuin amylopektiini. Siksi se on suosituin tärkkelys kasveissa säilytettäväksi. Se muodostaa noin 20-30% varastoidusta tärkkelyksestä.

Selluloosa on merkittävä rakenteellinen hiilihydraatti pääasiassa vihreiden kasvien soluseinässä. Mutta sitä esiintyy myös monissa levissä ja oomycetesissa. Se on maapallon runsain orgaaninen polymeeri.

Tunnistusmääritys

Joditestiä käytetään tunnistamaan amyloosi. Jodimolekyylit sopivat amyloosin kierukkarakenteen sisään ja muodostavat sinimustan värikompleksin. Laadullisesti amyloosi voidaan tunnistaa tämän sinimustan värin avulla. Amyloosipitoisuuden kvantifioimiseksi kehitetyn värin absorbanssi voidaan mitata käyttämällä UV/VIS -spektrofotometriä.

Antronitestiä käytetään tunnistamiseen selluloosa. Selluloosa reagoi rikkihapossa olevan antronin kanssa, ja saatu värillinen yhdiste mitataan UV/VIS -spektrofotometrillä aallonpituudella noin 635 nm.

Muut käyttötarkoitukset

Amyloosi käytetään seuraavissa teollisissa ja elintarvikepohjaisissa sovelluksissa.

Sakeutusaine

Vettä sitova aine

Emulsion stabilointiaine

Geeliyttävä aine

Selluloosa Sitä käytetään sekä teollisissa että elintarvikepohjaisissa sovelluksissa.

Kartonki ja paperin tuotanto

Puumassan ja kartongin tuotanto

Puuvillan, pellavan ja muiden kasvikuitujen tuotanto (ne ovat tekstiilien tärkein ainesosa)

Sellofaani ja raion tunnetaan myös nimellä regeneroidut selluloosakuitujen tuotanto

Syötävää mikrokiteistä selluloosaa (E -numero - E460i) ja jauhemaista selluloosaa (E -numero - E460ii) käytetään lääkeaineiden inaktiivisina täyteaineina, ja ne toimivat myös sakeutusaineina ja stabilointiaineina jalostetuissa elintarvikkeissa

Sitä käytetään kiinteänä faasina ohutkerroskromatografiassa laboratoriossa.

Biopolttoaineiden tuotanto

Ruoansulatus

Amyloosi Ihmiset voivat sulattaa ne, koska ihmisillä on syljen tai haiman amylaasi amyloosin sulattamiseksi.

Selluloosa ihminen ei voi sulattaa sitä, koska ihmisen suolisto ei tuota entsyymejä β (1 → 4) glykosidisidosten katkaisemiseksi. Paksusuolen mikro -organismit voivat kuitenkin hajottaa selluloosan ja tuottaa orgaanisia happoja ja kaasuja. Lisäksi selluloosa toimii ravintokuiduna, ja se voi imeä kosteutta suolistosta estäen näin ummetusta ja helpottamalla ulostamista. Märehtijät ja termiitit voivat kuitenkin sulattaa selluloosan suolen symbioottisten mikro-organismien avulla, jotka elävät niiden pötsissä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että selluloosa ja amyloosi ovat pääasiassa hiilihydraatteja ja niitä pidetään maailman runsaimpina polysakkarideina. Mutta niillä on eri tehtävät laitoksessa niiden fyysisten ja kemiallisten ominaisuuksien erojen vuoksi.

Viitteet:

Cohen, R., Orlova, Y., Kovalev, M., Ungar, Y. ja Shimoni, E. (2008). Genisteiinin kanssa käytettävien amyloosikompleksien rakenteelliset ja toiminnalliset ominaisuudet. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(11): 4212–4218.

Nelson, D. ja Michael, M.C. Principles of Biochemistry. 5. painos. New York: W.H. Freeman and Company, 2008.

Nishiyama, Y., Langan, P. ja Chanzy, H. (2002). Kristallirakenne ja vetysidosjärjestelmä selluloosassa Iβ Synchrotron-röntgen- ja neutronikuituhajonnasta. J. Am. Chem. Soc, 124 (31): 9074–82.

Richmond, T. A. ja Somerville, C. R. (2000). Selluloosan synteesin superperhe. Kasvien fysiologia, 124 (2): 495–498.

Kuva:

"Vehnätärkkelysrakeet", Kiselov Yuri - Oma työ. (Public Domain) Commonsin kautta

KoS “Cotton” - Oma työ. (Public Domain) Commonsin kautta

NEUROtikerin “Amylose3” - Oma työ. (Public Domain) Wikimedia Commonsin kautta

“Selluloosa Sessel”, NEUROtiker - Oma työ. (Public Domain) Commonsin kautta