• 正在加载中...
  • 纤维素

    纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,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。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起,其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶,纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 纤维素 外文名: cellulose
    别名: cellulose 化学式: (C6H10O5)n
    溶解度(水): 常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,如酒精、乙醚、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。
    分子量: 50000~2500000
    • 且听水吟加拿大一位16岁的少女用化学方法从树浆中分离出一种可抗衰老的纤维素,并由此获得了加拿大2012年生物天才挑战赛大奖。据称这个超强的抗氧化合物将来有一天可以在改善人体健康方面提供帮助,还可以用于更多的抗衰老产品中。

    目录

    概述/纤维素 编辑

    并非所有的碳水化合物都可以被消化并转化为葡萄糖。难以消化的碳水化合物被称为纤维。它是健康饮食不可或缺的一个组成部分,水果、蔬菜、小扁豆、蚕豆以及粗粮中的含量较高。食用高纤维的食物可以降低患肠癌、糖尿病和憩室疾病的可能性。而且也不易出现便秘现象。
    纤维素纤维素

    通常人们认为纤维就是“粗草料”,但是事实并非如此,纤维可以吸收水分。因此它可以使食物残渣膨胀变松,更容易通过消化道。由于食物残渣在体内停留的时间缩短了,因此感染的风险被降低;而且,当一些食物特别是肉类变质时,会产生致癌物质并引起细胞变异,食物残渣在体内停留时间的减短同样可以降低出现这种情况的可能性。

    纤维有很多种类,其中一些是蛋白质而不是碳水化合物。有些种类的纤维,如燕麦中含有的那一类被称为“可溶性纤维”,它们与糖类分子结合在一起可以减缓碳水化合物的吸收速度。这样它们就可以帮助保持血糖浓度的稳定。有一些纤维的吸水性比其他种类的纤维要强很多。

    纤维理想的摄入量是每天不少于35克。如果食物选择得恰当,很容易就可以达到这个标准而不需要进行额外的补充。萨里大学的营养学家约翰·迪克森曾强调指出,在营养本不丰富的饮食中加入麦茨会对健康造成危害。其原因是麦鼓中含有大量的肌醇六磷酸,这是一种抗营养物质,它会降低身体对包括锌在内的各种矿物质的吸收。[1]

    化学性质

    溶解性
    纤维素的结构示意图纤维素的结构示意图

    常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,如酒精乙醚、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此,在常温下,它是比较稳定的,这是因为纤维素分子之间存在氢键。纤维素不溶于水和乙醇乙醚等有机溶剂,能溶于铜氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和铜乙二胺[NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。

    纤维素水解

    在一定条件下,纤维素与水发生反应。反应时氧桥断裂,同时水分子加入,纤维素由长链分子变成短链分子,直至氧桥全部断裂,变成葡萄糖。

    纤维素氧化

    纤维素与氧化剂发生化学反应,生成一系列与原来纤维素结构不同的物质,这样的反应过程,称为纤维素氧化。(引自郭莉珠档案保护技术)纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β-1,4糖苷键组成的大分子多糖,其化学组成含碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。由于来源的不同,纤维素分子中葡萄糖残基的数目,即聚合度(DP)在很宽的范围。是维管束植物、地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要成分。醋酸菌(Acetobaeter)的荚膜,以及尾索类动物的被囊中也发现有纤维素的存在,棉花是高纯度(98%)的纤维素。所谓α-纤维素(α-cellulose)这一名称系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-纤维素通常大部分是结晶性纤维素,β-纤维素,γ-纤维素在化学上除含有纤维素以外,还含有各种多糖类。细胞壁的纤维素形成微纤维。宽度为10—30毫微米,长度有的达数微米。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组成宽为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成了微纤维。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成D-葡萄糖、纤维二糖和寡糖。在醋酸菌中有从UDP葡萄糖引子(primer)转移糖苷合成纤维素的酶(cellulose synthase(UDPformingEC2.4.1.12)。在高等植物中已得到具有同样活性的颗粒性酶的标准样品。此酶通常是利用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。微纤维的形成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长时,微纤维的一部分由于纤维素酶的作用而被分解,成为可溶性。

    水可使纤维素发生有限溶胀,某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区,产生无限溶胀,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成葡萄糖等,与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素,与强氧化剂作用生成氧化纤维素。

    柔顺性

    纤维素柔顺性很差,是刚性的,因为:

    (1)纤维素分子有极性,分子链之间相互作用力很强;

    (2)纤维素中的六元吡喃环结构致使内旋转困难;

    (3)纤维素分子内和分子间都能形成氢键特别是分子内氢键致使糖苷键不能旋转从而使其刚性大大增加。

    制作方法/纤维素 编辑

    生产方法一:
    纤维素纤维素
    纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,生产原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我国由于森林资源不足,纤维素的原料有70%来源于非木材资源。我国针叶材、阔叶材的纤维素平均含量约43-45%;草类茎秆的纤维素平均含量在40%左右。纤维素的工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分别称为亚硫酸盐法和碱法。得到的物料称为亚硫酸盐浆和碱法浆。然后经过漂白进一步除去残留木素,所得漂白浆可用于造纸。再进一步除去半纤维素,就可用作纤维素衍生物的原料。
    生产方法二:

    用纤维植物原料与无机酸捣成浆状,制成α-纤维素,再经处理使纤维素作部分解聚,然后再除去非结晶部分并提纯而得。
    生产方法三:

    将选好的工业木浆板疏解,然后送入已加1%~10%的盐酸(用量为5%~10%)的反应釜进行升温水解,温度为90~100℃,水解时间0.5~2h,反应结束后经冷却送人中和槽,用液碱调至中性,过滤后滤饼在80~100℃下干燥,最后经粉碎得产品。
    生产方法四:由木浆或棉花浆制成的纤维素。经漂白处理和机械分散后精制而成。[2]

    作用功效/纤维素 编辑

    作用

    生理作用
    膳食纤维素膳食纤维素

    人体内没有β-糖苷酶,不能对纤维素进行分解与利用,但纤维素却具有吸附大量水分,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的作用,从而可以预防肠癌发生。

    膳食纤维

    人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中,虽然不能被消化吸收,但有促进肠道蠕动,利于粪便排出等功能。草食动物则依赖其消化道中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”,2013年认为它在保障人类健康,延长生命方面有着重要作用。因此,称它为第七种营养素。

    鉴别作用

    纤维素燃烧无味,生成黑烟,用此法可鉴别人造丝和真丝(蛋白质,燃烧有烧焦羽毛气味)。

    功效

    1、治疗糖尿病

    膳食纤维可提高胰岛受体的敏感性,提高胰岛素的利用率;膳食纤维能包裹食物的糖分,使其逐渐被吸收,有平衡餐后血糖的作用,从而达到调节糖尿病患者的血糖水平,治疗糖尿病的作用。

    2、预防和治疗冠心病

    血清胆固醇含量的升高会导致冠心病。胆固醇和胆酸的排出与膳食纤维有着极为密切的关系。膳食纤维可与胆酸结合,而使胆酸迅速排出体外,同时膳食纤维与胆酸结合的结果,会促使胆固醇向胆酸转化,从而降低了胆固醇水平。

    3、降压

    膳食纤维能够吸附离子,与肠道中的离子、离子进行交换,从而降低血液中的钠钾比值,从而起到降血压的作用。

    4、抗癌

    早期在印度的调查显示,生活在印度北部人们膳食纤维的食用量大大高于南部,而结肠癌的发病率也大大低于南部。根据这个调查结果,科学家做了更加深入的研究,发现膳食纤维防治结肠癌有以下几点原因:结肠中一些腐生菌能产生致癌物质,而肠道中一些有益微生物能利用膳食纤维产生短链脂肪酸,这类短链脂肪酸能抑制腐生菌的生长;胆汁中的胆酸和鹅胆酸可被细菌代谢为细胞的致癌剂和致突变剂,膳食纤维能束缚胆酸等物质并将其排出体外,防止这些致癌物质的产生;膳食纤维能促进肠道蠕动,增加粪便体积,缩短排空时间,从而减少食物中致癌物与结肠接触的机会;肠道中的有益菌能够利用膳食纤维产生丁酸,丁酸能抑制肿瘤细胞的生长增殖,诱导肿瘤细胞向正常细胞转化,并控制致癌基因的表达。

    5、治疗肥胖症

    膳食纤维取代了食物中一部分营养成份的数量,而使食物总摄取量减少。膳食纤维促增加唾液和消化液的分泌,对胃起到了填充作用,同时吸水膨胀,能产生饱腹感而抑制进食欲望。膳食纤维与部分脂肪酸结合,这种结合使得当脂肪酸通过消化道时,不能被吸收,因此减少了对脂肪的吸收率。

    6、治疗便秘

    膳食纤维具有很强的持水性,其吸水率高达10倍。它吸水后使肠内容物体积增大,大便变松变软,通过肠道时会更顺畅更省力。与此同时,膳食纤维作为肠内异物能刺激肠道的收缩和蠕动,加快大便排泄,起到治便秘的功效。

    7、清除外源有害物质

    膳食纤维对阳离子有较强的结合和交换能力,能吸附结合有机化合物,可以作为某些环境污染物质最后的屏障,防止它们最终侵害人体,起到解毒作用。目前已发现膳食纤维对、高浓度,特别是有机阳离子具有清除能力。可使它们的浓度由中毒水平达到安全水平。此外,不溶性膳食纤维可缩短粪便在肠道的停留时间,稀释有害物质在肠道中的浓度,减少有害物如黄曲霉毒素、亚硝胺、酚、多环芳烃等在肠道的滞留时间,从而减少人体对它们的吸收。水溶性膳食纤维被人体消化吸收,进入大肠内为双歧杆菌所利用,促进双歧杆菌增殖。双歧杆菌能分解致癌物亚硝胺,并能提高巨噬细胞的吞噬能力,增加人体免疫功能和对肿瘤的抵抗力。

    摄入含量/纤维素 编辑

    摄入

    纤维素纤维素

    蔬菜中含有丰富的纤维素。不含纤维素食物有:鸡、鸭、鱼、肉、蛋等;含大量纤维素的食物有:粗粮、麸子、蔬菜、豆类等,其中棉花含量最高,达到98%。因此建议糖尿病患者适当多食用豆类和新鲜蔬菜等富含纤维素的食物。国内的植物纤维食品,多是用米糠、麸皮、麦糟、甜菜屑、南瓜、玉米皮及海藻类植物等制成的,对降低血糖、血脂有一定作用。 

    含量

    纤维素不是纤维,两者是两个概念。纤维素使用纤维素分析仪测定其含量,一般会测定粗纤维,食品中也会测定膳食纤维素。

    不含纤维素食物有:鸡、鸭、鱼、肉、蛋等;含大量纤维素的食物有:粗粮、麸子、蔬菜、豆类等,其中棉花含量最高,达到98%。常见食品的纤维素含量如下:

    麦麸:31%

    谷物:4-10%,从多到少排列为小麦粒、大麦、玉米、荞麦面、薏米面、高粱米、黑米。

    麦片:8-9%;

    燕麦片:5-6%

    马铃薯、白薯等薯类:为3%。

    豆类:6-15%,从多到少排列为黄豆、青豆、蚕豆、芸豆、豌豆、黑豆、红小豆、绿豆,无论谷类、薯类还是豆类,一般来说,加工得越精细,纤维素含量越少。

    蔬菜类:笋类的含量最高,笋干的纤维素含量达到30-40%,辣椒超过40%。其余含纤维素较多的有:蕨菜、菜花、菠菜、南瓜、白菜、油菜

    菌类(干):纤维素含量最高,其中松蘑的纤维素含量接近50%,30%以上的按照从多到少的排列为:发菜、香菇、银耳、木耳。此外,紫菜的纤维素含量也较高,达到20%

    坚果:3-14%。10%以上的有:黑芝麻、松子、杏仁;10%以下的有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、葵瓜子、西瓜子、花生仁

    水果:含量最多的是红果干,纤维素含量接近50%,其次有桑椹干、樱桃、酸枣、黑枣、大枣、小枣、石榴、苹果、鸭梨。

    各种肉类、蛋类、奶制品、各种油、海鲜、酒精饮料、软饮料都不含纤维素;各种婴幼儿食品的纤维素含量都极低。  

    药物成份/纤维素 编辑

    天然膳食纤维素片
    食用目的:
    润肠通便,获得饱腹感,分解脂肪。
    产品特点:
    取自天然成份的科学配方,有助于正常生理活动;获得饱腹感。
    纤维素能把产生疾病的毒素经消化系统排出体外。
    缩短食物在肠道停留时间,使大便顺畅。
    由多种独特的纤维素组合而成,能分解摄入的脂肪。
    主要成份:
    磷酸氢钙、纤维素、苹果纤维、洋槐花、卵磷脂、碳酸钙、柑橘纤维、二氧化硅、燕麦纤维、硬脂酸镁、糊精、麦芽糖糊精、羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠。
    建议用法:
    润肠通便每次一至两片,每日三次,餐前20分钟或餐后开水送服。

    显示方式:分类详情 | 分类树

    共有33个词条

    相关文献

    添加视频 | 添加图册相关影像

    参考资料
    [1]^引用日期:2017-10-14
    [2]^引用日期:2014-04-09
    开放分类 我来补充
    化合物有机物医用

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:64次 历史版本
    2. 参与编辑人数:33
    3. 最近更新时间:2017-10-16 07:28:06

    互动百科

    扫码下载APP