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アミロースとセルロースの違い

主な違い - アミロースとセルロース

でんぷんは、多糖類に分類される炭水化物成分です。多糖を形成するために、10個以上の単糖ユニットがグリコシド結合を介して連結されます。多糖類は分子が大きいため、分子量が大きく、特徴的には 10000 を超えます。さらに、一部の多糖類は単一の単糖単位でできており、これらは ホモ多糖類 として識別されます。 一方、いくつかの多糖類は単糖単位の混合物から作られ、これらはヘテロ多糖類として識別されます。 .アミロースとセルロースは、世界で最も豊富に存在する 2 つの主要なホモ多糖類です。 アミロースは、D-グルコース分子が結合した貯蔵多糖類です α-1,4-グリコシド結合でアミロースと呼ばれる直鎖構造を形成。 対照的に、セルロースは、D−グルコース分子がβ(1→4)グリコシド結合を介して結合してセルロースと呼ばれる直鎖状構造を形成する構造多糖類である。 これが 主な違い です アミロースとセルロースの間 これがアミロースとセルロースの主な違いです。この記事では、アミロースとセルロースの違いを、使用目的と化学的および物理的特性の観点から詳しく説明しましょう.

アミロースとは

アミロースは線状多糖です D-グルコース単位 この構造を形成するために互いに結合されています。 300 から数千の範囲の多数のグルコース分子が、アミロース分子の発生に関与できます。通常、1 つのグルコース分子の 1 番目の炭素原子は、別のグルコース分子の 4 番目の炭素原子とグリコシド結合を作ることができます。これはα-1,4-グリコシド結合と呼ばれ、この結合の結果、アミロースは直鎖状の構造を獲得しています。また、密集した分子であり、分岐がありません。アミロースは水に溶けないため、植物では食物やエネルギー貯蔵として機能しています。人間の腸内酵素によって消化され、消化中にマルトースとグルコースに分解され、エネルギー源として使用できます.

ヨウ素検査 アミロースまたはデンプンを区別するために使用され、テスト中にヨウ素分子がアミラーゼのらせん構造に固定されます。その結果、濃い紫/青の色になります。一般に、アミロースはデンプンの構造の 20 ~ 30% を占め、残りはアミロペクチンです。さらに、アミロースはアミロペクチンよりも消化されにくいため、グリセミック インデックス値の低下と、活性なプレバイオティクスと考えられる形成抵抗性デンプンに不可欠です。

光学顕微鏡による小麦デンプンのヨウ素検査

セルロースとは

セルロースは、1838 年にフランスの化学者 Anselme Payen によって最初に明らかにされました。Payen は植物からセルロースを分離し、その化学式を決定しました。 構造多糖です D-グルコース この構造を形成するために、ユニットが互いに結合されています。セルロース分子の発達には、3000以上の多数のグルコース分子が関与することができます。セルロースでは、グルコース分子はβ(1→4)グリコシド結合によって結合されており、分岐しません。したがって、それは直鎖ポリマーです。さらに、グルコース分子間の水素結合の結果として、非常に堅い構造を発達させることができます。水に溶けません。緑の植物の細胞壁や藻類に豊富に含まれているため、植物細胞に強度、剛性、硬さ、形を与えます.細胞壁のセルロースは、あらゆる成分に対して透過性があります。したがって、それは細胞内または細胞外への成分の通過を可能にします。セルロースは、地球上で最も一般的で豊富な炭水化物と考えられています。また、紙、バイオ燃料、およびその他の有用な副産物を作成するためにも使用されます。

綿繊維はセルロースの最も純粋な天然形態を表しています

アミロースとセルロースの違い

アミロースとセルロースの違いは、次のカテゴリに分類できます。彼らです;

定義

アミロース は、α-D-グルコース単位でできた直鎖状らせん炭水化物ポリマーであり、貯蔵多糖類と見なされます。

セルロース 直鎖からなる有機多糖類で、構造多糖類と考えられています。

化学構造

アミロース:

セルロース:

モノマー単位の構造と数

アミロース は、300 から数千の反復グルコース サブユニットを持つ線状ポリマーです。

セルロース は、3000 から数千の反復グルコース サブユニットを持つ直鎖ポリマーです。

結晶領域とアモルファス領域

アミロース 結晶領域とアモルファス領域で構成されています。しかし、アミロースは、料理などで水中で約 60 ~ 70 °C に加熱すると、結晶から非晶質への転移を起こします。

ただし、セルロース セルロースは結晶領域と非晶領域からなり、アミロースに比べてセルロースは結晶領域が多い。結晶領域を非晶領域に変換するには、セルロースは 320 °C の温度と 25 Mpa の圧力が必要です。

化学式

アミロース 正確な式はなく、変数です。

セルロース 式は (C6 H10 O5 )n

グリコシド結合

アミロース: α(1→4)グリコシド結合

セルロース: β(1→4)結合D-グルコース単位

プラントでの機能

アミロース 植物のエネルギー貯蔵において重要であり、アミロペクチンより消化の影響を受けにくい.したがって、植物の貯蔵に好まれるデンプンです。貯蔵デンプンの約 20 ~ 30% を占めます。

セルロース 主に緑の植物の細胞壁に含まれる重要な構造炭水化物です。しかし、それは藻類や卵菌の多くの形態にも見られます.地球上で最も豊富な有機ポリマーです。

同定アッセイ

ヨウ素検査はアミロースの特定に使用されます .ヨウ素分子はアミロースのらせん構造の内側に収まり、青黒色の複合体を形成します。この青黒い色から定性的にアミロースを識別することができます。アミロース含有量を定量化するには、UV/VIS 分光光度計を使用して発色の吸光度を測定します。

セルロースの識別にはアントロン テストが使用されます .セルロースは硫酸中でアントロンと反応し、生成された着色化合物は、約 635 nm の波長で UV/VIS 分光光度計を使用して測定されます。

その他の用途

アミロース 次の産業および食品ベースのアプリケーションで使用されます。

増粘剤

水結合剤

エマルジョン安定剤

ゲル化剤

セルロース 産業用および食品ベースのアプリケーションの両方で次のように使用されます。

板紙と紙の生産

木材パルプと厚紙の生産

綿、麻、その他の植物繊維の生産 (繊維の主原料)

再生セルロース繊維の生産とも呼ばれるセロハンとレーヨン

食用微結晶性セルロース (E 番号 – E460i) と粉末セルロース (E 番号 – E460ii) は、錠剤の不活性充填剤として利用され、作用もします加工食品の増粘剤および安定剤として

実験室での薄層クロマトグラフィーの固定相として使用されます。

バイオ燃料の生産

消化

アミロース 人間はアミロースを消化する唾液または膵臓のアミラーゼを持っているため、人間が消化することができます.

セルロース 人間の腸管はβ(1→4)グリコシド結合を切断する酵素を生成しないため、人間は消化できません。しかし、大腸の微生物はセルロースを分解し、有機酸とガスを生成します。また、セルロースは食物繊維として働き、腸内の水分を吸収して便秘を防ぎ、排便をスムーズにします。しかし、反芻動物とシロアリは、ルーメンに生息する腸内共生微生物の助けを借りてセルロースを消化することができます.

結論として、セルロースとアミロースは主に炭水化物であり、世界で最も豊富な多糖類であると考えられています.しかし、それらは物理的および化学的特性の違いにより、植物内で異なる機能を持っています.

参照:

Cohen, R., Orlova, Y., Kovalev, M., Ungar, Y. and Shimoni, E. (2008).ゲニステインとのアミロース複合体の構造的および機能的特性。 Journal of Agricultural and Food Chemistry、56 (11):4212–4218.

Nelson, D. and Michael, M.C. Principles of Biochemistry。第5版。ニューヨーク:W.H. フリーマン アンド カンパニー、2008 年

Nishiyama, Y., Langan, P. and Chanzy, H. (2002).シンクロトロンX線および中性子ファイバー回折によるセルロースIβの結晶構造と水素結合システム。混雑する。化学。社会、124 (31):9074–82.

リッチモンド、T.A. and Somerville, C. R. (2000)。セルロース合成酵素スーパーファミリー。植物生理学、124 (2):495–498.


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