Un estudio muestra cómo la fibra da forma a la estructura de las paredes celulares de las plantas

Se ha revelado el secreto de cómo la fibra da forma a la estructura de las paredes celulares de las plantas, con aplicaciones potencialmente amplias que van desde la nutrición y la salud hasta la agricultura.

Investigadores de la Universidad de Queensland y el KTH Royal Institute of Technology en Suecia han descubierto la mecánica de cómo las paredes de las células vegetales equilibran la fuerza y ​​la rigidez que proporciona la celulosa con su capacidad para estirarse y comprimirse.

El director del Centro de Nutrición y Ciencias de la Alimentación de la UQ, el profesor Mike Gidley, dijo que el equipo identificó que una familia de polímeros de pared celular, las hemicelulosas, desempeñaban un papel fundamental en el equilibrio de la necesidad de rigidez con la flexibilidad de doblarse sin romperse.

Este descubrimiento es importante para comprender las propiedades de la fibra dietética en la nutrición, sino también para aplicaciones en medicina, agricultura y una variedad de otras industrias. Las plantas no tienen esqueleto y sus estructuras pueden variar desde suaves, pastos flexibles a la majestuosa arquitectura de un árbol de eucalipto, con las diferencias clave que residen en sus estructuras de fibra de la pared celular . "

Mike Gidley, Profesor y Director, Centro de Nutrición y Ciencias de la Alimentación, Universidad de Queensland

La diversidad de estructuras vegetales resulta de los tres componentes básicos de la fibra vegetal:celulosa, hemicelulosa y ligninas - en las paredes celulares de las plantas.

"Las ligninas proporcionan impermeabilización en la fibra leñosa y la celulosa es el material rígido de los andamios en casi todos los tipos de plantas, pero la función mecánica de la hemicelulosa era un misterio, "Dijo el profesor Gidley.

Profesor Gidley y Dra. Deirdre Mikkelsen, en colaboración con el Dr. Francisco Vilaplana en el Wallenberg Wood Science Center de KTH, experimentó con dos componentes principales de la hemicelulosa, con un efecto espectacular.

"Probamos las propiedades de la celulosa al agregar diferentes proporciones de los dos componentes, y descubrió que 'mannans' mejoraba la compresión mientras que 'xylans' aumentaba drásticamente su elasticidad, "Dijo el Dr. Mikkelsen.

"Generamos material de celulosa modificada en el laboratorio que podría estirarse al doble de su longitud de reposo, el equivalente a ver cómo se estira una hoja de papel húmeda para duplicar su longitud sin romperse".

El equipo dijo que su descubrimiento tenía muchas aplicaciones, incluso en el cuidado de heridas y en la textura de los alimentos vegetales.

"Esta información también es de interés para la investigación del microbioma intestinal para comprender más acerca de cómo las células vegetales se miden, o fibra, romperse en el intestino, "Dijo el profesor Gidley.

"La fibra vegetal compleja ya se procesa para aplicaciones de bajo valor, pero los materiales de alto valor suelen estar hechos de celulosa pura (bacteriana).

"Nuestro trabajo crea la base para una nueva química de la celulosa en la que se agregan xilanos y mananos para hacer compuestos con propiedades útiles.

"Esto significa nuevas posibilidades para desarrollarse mejor, materiales de origen vegetal ambientalmente sostenibles, además de seleccionar fibras vegetales naturales con propiedades deseables en la agricultura y la alimentación ".

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