Štúdia ukazuje, ako vlákno tvaruje štruktúru stien rastlinných buniek

Tajomstvo toho, ako vlákno tvaruje štruktúru stien rastlinných buniek, bolo odhalené, s potenciálne rozsiahlymi aplikáciami od výživy a zdravia po poľnohospodárstvo.

Vedci z University of Queensland a KTH Royal Institute of Technology vo Švédsku odhalili mechaniku toho, ako steny rastlinných buniek vyvažujú pevnosť a tuhosť poskytovanú celulózou so svojou schopnosťou rozťahovať sa a stláčať.

Riaditeľ Centra pre výživu a potraviny UQ, profesor Mike Gidley, uviedol, že tím zistil, že rodina polymérov bunkových stien - hemicelulózy - zohrala rozhodujúcu úlohu pri vyvažovaní potreby tuhosti s flexibilitou ohýbať sa bez zlomenia.

Tento objav je dôležitý pre pochopenie vlastností vlákniny vo výžive, ale aj pre aplikácie v medicíne, poľnohospodárstvo a celý rad ďalších odvetví. Rastliny nemajú kostru, a ich štruktúry sa môžu pohybovať od mäkkých, disketové trávy k majestátnej architektúre eukalyptového stromu, pričom kľúčové rozdiely spočívajú v ich vláknitých štruktúrach bunkových stien . "

Mike Gidley, Profesor a riaditeľ, Centrum pre výživu a potravinové vedy, University of Queensland

Rôznorodosť rastlinných štruktúr vyplýva z troch základných stavebných prvkov rastlinného vlákna - celulózy, hemicelulóza a ligníny - v stenách rastlinných buniek.

„Ligníny poskytujú vodotesnosť drevitých vlákien a celulóza je pevný lešenársky materiál takmer vo všetkých druhoch rastlín, ale mechanická funkcia hemicelulózy bola záhadou, “Povedala profesorka Gidley.

Profesor Gidley a doktor Deirdre Mikkelsen, v spolupráci s doktorom Franciscom Vilaplanom z KTH's Wallenberg Wood Science Center, experimentovalo s dvoma hlavnými zložkami hemicelulózy - s dramatickým účinkom.

„Testovali sme vlastnosti celulózy pri pridávaní rôznych pomerov týchto dvoch zložiek, a zistil, že „mannany“ zlepšujú kompresiu, zatiaľ čo „xylány“ drasticky zvyšujú jeho pružnosť, “Povedal doktor Mikkelsen.

"V laboratóriu sme vygenerovali upravený celulózový materiál, ktorý by sa dal natiahnuť na dvojnásobok jeho pokojovej dĺžky - to je ekvivalent sledovania natiahnutia mokrého listu papiera na dvojnásobok dĺžky bez roztrhnutia."

Tím uviedol, že jeho objav mal mnoho aplikácií, vrátane starostlivosti o rany a štruktúry rastlinných potravín.

"Tieto informácie sú zaujímavé aj pre výskum črevných mikrobiómov, aby sme lepšie porozumeli tomu, ako steny rastlinných buniek, alebo vlákno, rozpadnúť sa v čreve, “Povedala profesorka Gidley.

„Komplexné rastlinné vlákno je už spracované na aplikácie s nízkou hodnotou, ale hodnotné materiály sú zvyčajne vyrobené z čistej (bakteriálnej) celulózy.

„Naša práca vytvára základ pre novú celulózovú chémiu, v ktorej sa pridávajú xylány a manány na výrobu kompozitov s užitočnými vlastnosťami.

„To znamená nové možnosti lepšieho rozvoja, environmentálne udržateľné rastlinné materiály, ako aj výber prírodných rastlinných vlákien s požadovanými vlastnosťami v poľnohospodárstve a potravinách. “

• Štúdium zdôrazňuje potrebu vedeckých,
• Použitie PPI súvisí s horšími výsledkami u pacientov s rakovinou urotelu liečených atezolizumabom