Raziskovalci z Univerze v Queenslandu in Kraljevskega tehnološkega inštituta KTH na Švedskem so odkrili mehaniko, kako celične stene rastlin uravnotežijo moč in togost, ki jo celuloza zagotavlja z njeno sposobnostjo raztezanja in stiskanja.
Direktor UQ Centra za prehrano in prehranske vede profesor Mike Gidley je dejal, da je skupina ugotovila, da ima družina polimerov celične stene - hemiceluloze - ključno vlogo pri uravnoteženju potrebe po togosti s fleksibilnostjo upogibanja brez lomljenja.
To odkritje je pomembno za razumevanje lastnosti prehranskih vlaknin v prehrani, ampak tudi za uporabo v medicini, kmetijstvo in vrsto drugih panog. Rastline nimajo okostja, in njihove strukture so lahko od mehkih, disketne trave do veličastne arhitekture drevesa evkalipta, s ključnimi razlikami v njihovih vlaknenih strukturah . "
Mike Gidley, Profesor in direktor, Center za prehrano in prehranske vede, Univerza v Queenslandu
Raznolikost rastlinskih struktur je posledica treh osnovnih gradnikov rastlinskih vlaken - celuloze, hemiceluloza in lignini - v celičnih stenah rastlin.
"Lignini zagotavljajo vodoodpornost lesenih vlaken, celuloza pa je tog material za oder v skoraj vseh vrstah rastlin, mehanska funkcija hemiceluloze pa je bila skrivnost, "Je dejal profesor Gidley.
Profesor Gidley in dr. Deirdre Mikkelsen, v sodelovanju z dr. Franciscom Vilaplano v KTH -jevem Wallenberg Wood Science Centru, eksperimentiral z dvema glavnima sestavinama hemiceluloze - z dramatičnim učinkom.
"Lastnosti celuloze smo preizkusili pri dodajanju različnih deležev obeh komponent, in ugotovili, da "manani" izboljšajo stiskanje, medtem ko "ksilani" drastično povečajo njeno raztegljivost, "Je dejal dr. Mikkelsen.
"V laboratoriju smo ustvarili modificiran celulozni material, ki bi ga lahko raztegnili do dvakratne dolžine počitka - kar je enako gledanju, kako se moker list papirja raztegne, da se njegova dolžina podvoji, ne da bi se raztrgal."
Ekipa je dejala, da ima odkritje veliko aplikacij, vključno z nego ran in teksturo rastlinske hrane.
"Ti podatki so zanimivi tudi za raziskave črevesnih mikrobiomov pri razumevanju več o tem, kako stene rastlinskih celic, ali vlakna, zlomiti v črevesju, "Je dejal profesor Gidley.
"Kompleksna rastlinska vlakna so že obdelana za aplikacije majhne vrednosti, vendar so materiali visoke vrednosti običajno izdelani iz čiste (bakterijske) celuloze.
"Naše delo ustvarja podlago za novo kemijo celuloze, v kateri se dodajo ksilani in manani za izdelavo kompozitov z uporabnimi lastnostmi.
"To pomeni nove možnosti za boljši razvoj, okoljsko trajnostni materiali rastlinskega izvora, pa tudi izbira naravnih rastlinskih vlaken z zaželenimi lastnostmi v kmetijstvu in prehrani. "