Undersøgelse viser, hvordan fiber former strukturen af ​​plantecellevægge

Hemmeligheden bag, hvordan fiber former strukturen af ​​plantecellevægge, er blevet afsløret, med potentielt omfattende applikationer lige fra ernæring og sundhed til landbrug.

Forskere fra University of Queensland og KTH Royal Institute of Technology i Sverige har afdækket mekanikken i, hvordan plantecellevægge balancerer styrken og stivheden fra cellulose med dets evne til at strække og komprimere.

UQ -direktør for Center for Ernærings- og Fødevarevidenskab Professor Mike Gidley sagde, at teamet identificerede, at en familie af cellevægspolymerer - hemicelluloser - spillede en afgørende rolle for at afbalancere behovet for stivhed med fleksibiliteten til at bøje uden at bryde.

Denne opdagelse er vigtig for at forstå kostfiberegenskaber i ernæring, men også til applikationer inden for medicin, landbrug og en række andre industrier. Planter har ikke et skelet, og deres strukturer kan variere fra bløde, diskette græsser til den majestætiske arkitektur af et eukalyptustræ, med de vigtigste forskelle i deres cellevægsfibers strukturer . "

Mike Gidley, Professor og direktør, Center for ernærings- og fødevarevidenskab, University of Queensland

Mangfoldigheden af ​​plantestrukturer skyldes de tre kerne byggesten i plantefibre - cellulose, hemicellulose og ligniner - i plantens cellevægge.

"Ligniner giver vandtætning i træfiber, og cellulose er det stive stilladsmateriale i næsten alle plantetyper, men den mekaniske funktion af hemicellulose var noget af et mysterium, "Professor Gidley sagde.

Professor Gidley og Dr Deirdre Mikkelsen, i samarbejde med Dr Francisco Vilaplana ved KTHs Wallenberg Wood Science Center, eksperimenteret med to hovedkomponenter i hemicellulose - med dramatisk effekt.

"Vi testede egenskaberne ved cellulose, når vi tilføjede forskellige mængder af de to komponenter, og fandt ud af, at 'mannans' forbedrede kompressionen, mens 'xylans' drastisk øger dets strækbarhed, "Sagde Dr. Mikkelsen.

"Vi genererede modificeret cellulosemateriale i laboratoriet, der kunne strækkes til det dobbelte af hvilelængden - svarende til at se et vådt ark papir blive strakt til det dobbelte af dets længde uden at rive."

Teamet sagde, at dets opdagelse havde mange applikationer, herunder i sårpleje og i strukturen af ​​plantefødevarer.

"Disse oplysninger er også af interesse for tarmmikrobiomforskning for at forstå mere om, hvordan planteceller vægge, eller fiber, bryde ned i tarmen, "Professor Gidley sagde.

"Komplekse plantefibre er allerede behandlet til applikationer med lav værdi, men materialer af høj værdi er normalt lavet af ren (bakteriel) cellulose.

"Vores arbejde skaber grundlaget for en ny cellulosekemi, hvor xylaner og mannaner tilføjes til fremstilling af kompositter med nyttige egenskaber.

”Det betyder nye muligheder for at udvikle bedre, miljømæssigt bæredygtige plantebaserede materialer, samt udvælgelse af naturlige plantefibre med ønskelige egenskaber inden for landbrug og mad. "

• Undersøgelsen fremhæver behovet for videnskabelig,
• PPI -brug er forbundet med dårligere resultater hos patienter med urotelcancer, der er behandlet med atezolizumab