Cellulose

Vereinfachte Darstellung eines Zellulose-Strangs

Die Zellulose (C₆H₁₀O₅)_n (auch Cellulose), ist der Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden (Massenanteil 50%) und damit die häufigste organische Verbindung der Erde. Die Zellulose ist deshalb auch das häufigste Polysaccharid. Sie ist ein unverzweigtes Polysaccharid, das aus mehreren Hundert bis zehntausend β-Glucose-Molekülen ((1-4)β-glykosidische Bindung) besteht. Cellulose wird in der Plasmamembran gebildet und vernetzt sich untereinander zu fibrillären Strukturen. Die räumliche Anordnung der Cellulosefibrillen wird durch die Microtubuli gesteuert.

Der Mensch besitzt keine Verdauungs enzyme für ihren Abbau. Deshalb bildet die Zellulose zusammen mit Hemizellulosen (kurzkettige Zellulose), Pektin und Lignin den Hauptanteil der Ballaststoffe in Lebensmitteln pflanzlicher Herkunft. Das gilt auch für andere Monogastrier wie beispielsweise Schweine.

Wiederkäuer können hingegen Zellulose und andere Polysaccharide, die anders als die durch Monogastrier verdaulichen Bindungen α-1,4 oder α-1,6 verbunden sind, im Pansen verdauen, da die Bindungen hier durch die Pansenmikroorganismen aufgeschlossen werden. Ähnliches gilt für Pferde und Wassergeflügel. Bei diesen Tieren findet die mikrobielle Fermentation im Darm statt. Auch bestimmte Pilze und das Silberfischchen (Lepisma) sind in der Lage Zellulose zu verdauen.

Zellulose ist in Wasser und in den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich. Lösungsmittel wie Dimethylacetamid/Lithiumchlorid oder Dimethylsulfoxid/Tetrabutylammoniumfluorid sowie Ammoniak/Cu₂⁺ vermögen jedoch Zellullose zu lösen. Sie kann durch starke Säuren gespalten werden, mit konzentrierten Säuren bei erhöhter Temperatur kann die Zellulose zu Glucose abgebaut werden. Technisch wird Zellulose als so genannter Zellstoff aus Holz gewonnen und dient als Grundstoff in der Papierindustrie. In der Bekleidungsindustrie wird Zellulose als Regeneratzellulosefasern (Viskose), Baumwollfasern und Leinen eingesetzt. Ein weiteres wichtiges Anwendungsfeld ist die Baustoffindustrie, wo Zellulosederivate wie Methylzellulose als Fließverbesserer etc. eingesetzt werden.

Lebensmittelzusatzstoff

Auch in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie wird Zellulose verwendet, z. B. in Tabletten als Aufbaustoff. Als Lebensmittelzusatzstoff trägt sie die Bezeichnungen E 460 - E 466:

E 460 i Mikrokristalline Zellulose

E 460 ii Zellulosepulver

E 461 Methylzellulose

E 463 Hydroxypropylzellulose

E 464 Hydroxypropylmethylzellulose

E 465 Ethylmethylzellulose

E 466 Carboxymethylzellulose

Der Nachweis erfolgt mittels einer Iod-Zinkchloridlösung (Blaufärbung).

Weblinks

Quellen

Siehe auch