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La struttura sconosciuta della cellulosa: perché non può essere digerita dagli animali?
La cellulosa è uno speciale polisaccaride che proviene principalmente dalle pareti cellulari delle piante ed è uno dei composti organici più comuni sulla Terra. Nonostante la sua ampia diffusione in natura, sono state condotte poche ricerche sulla sua complessa struttura e sui suoi effetti sulla digestione animale. Perché la cellulosa presente negli alimenti vegetali può passare attraverso il corpo animale senza essere scomposta? Ora esamineremo più da vicino le caratteristiche strutturali della cellulosa e il motivo per cui non può essere digerita dagli animali.
La cellulosa è un polimero composto da molecole di glucosio ripetute in serie. Questa struttura unica rende impossibile per gli enzimi negli animali scomporla.
Caratteristiche strutturali della cellulosa
La cellulosa è composta da centinaia o decine di migliaia di unità di glucosio legate insieme in lunghe catene. Rispetto ad altri carboidrati complessi come l'amido e il glicogeno, le molecole di glucosio nella cellulosa sono legate tra loro in un modo molto diverso. Ciò conferisce alla cellulosa una forma a catena lineare, formando lunghe strutture simili a bastoncini, mentre l'amido ha una struttura elicoidale.
Queste differenze strutturali sono direttamente responsabili delle proprietà della cellulosa. In generale, gli enzimi prodotti dagli animali non sono in grado di scomporre efficacemente i legami della cellulosa, che quindi non viene scomposta in unità di glucosio assorbibili durante il processo digestivo.
Tipi di cellulosa
Fibre di cellulosa naturale
Le fibre di cellulosa naturale sono solitamente derivate dalle caratteristiche originali della pianta. Queste fibre non subiscono lavorazioni eccessive e passano solo attraverso i necessari passaggi di pulizia. Le fibre di cotone hanno chiaramente l'aspetto di palline di cotone, mentre il lino conserva le caratteristiche di solidità delle fibre di iuta.
Fibre di cellulosa prodotte
La produzione di fibre di cellulosa comporta la trasformazione delle piante in polpa e la successiva estrazione delle fibre mediante tecnologie di estrazione. Ad esempio, il rayon, o rayon, è una delle fibre di cellulosa più comuni ricavate dalla polpa di legno. Tali fibre presentano solitamente buone proprietà di biocompatibilità e di tutela ambientale.
Caratteristiche e applicazioni della cellulosa
Composizione chimica
Le fibre naturali sono composte principalmente da cellulosa, emicellulosa e lignina; le proporzioni di questi componenti variano a seconda del tipo di fibra. Le fibre naturali contengono solitamente dal 60% all'80% di cellulosa. Questa combinazione chimica influisce notevolmente sulle proprietà meccaniche della fibra, poiché l'emicellulosa aumenta la capacità di assorbimento dell'acqua e la lignina fornisce stabilità termica.
Aree di applicazione
Le fibre di cellulosa hanno un'ampia gamma di applicazioni, dai materiali compositi all'industria tessile ai materiali filtranti. Le proprietà della cellulosa consentono di incorporarla con successo in una varietà di materiali. Nella produzione di materiali compositi, le fibre possono migliorare la resistenza e la durata del materiale.
Nel settore tessile, la cellulosa riciclata viene spesso utilizzata per realizzare fibre come Lyon, Modal e Lyocell, tutte dotate di buone prestazioni di resistenza e caratteristiche di protezione ambientale.
Problemi ambientali
La cosiddetta "fibra di bambù" presente sul mercato non è vera fibra di bambù, bensì polpa di bambù altamente lavorata. Sebbene il processo non sia così ecologico come potrebbe sembrare, in alcuni casi coltivare e raccogliere il bambù può essere un'opzione più sostenibile rispetto all'abbattimento degli alberi.
Conoscendo la struttura e le applicazioni della cellulosa, possiamo apprezzare meglio il suo potenziale nella tutela dell'ambiente e nel riciclaggio delle risorse. Con il progresso della tecnologia, in quale forma apparirà la cellulosa in futuro e come influenzerà le nostre vite?
