查看“纤维素”的源代码

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[[File:Cellulose-2D-skeletal.svg|thumb|right|250px|纤维素的结构式：[[葡萄糖]]通过β-1,4-[[糖苷键]]连接而成 [[File:Cellulose-3D-vdW.png|thumb|right|250px|纤维素分子塡充模型图]]]]
'''纤维素'''是自然界中分布最广、含量最多的一种[[多糖]]，是组成植物[[细胞壁]]的主要成分。[[棉花]]、[[亚麻]]、芋麻和[[黄麻]]部含有大量优质的纤维素。木头中纤维素含量约为50％，棉花的纤维素含量更高，达90%。木材中的纤维素则常与[[半纤维素]]和木质素共同存在。

纤维素是一种复杂的多糖，有8000至10000个[[葡萄糖]][[残基]]通过β-1,4-糖苷键连接而成。天然纤维素为无味的白色丝状物。纤维素不溶于水、[[稀酸]]、[[稀碱]]和有机溶剂，但在加热的条件下会被酸水解，主要的[[生物学]]功能是构成植物的支持组织。

==纤维素的详细说明==

纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的[[大分子]]多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占[[植物界]]碳含量的50％以上。棉花的纤维素含量接近100％，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50％，还有10～30％的半纤维素和20～30％的木质素。此外，麻、麦秆、稻[[甘蔗]]渣等，都是纤维素的丰富来源。纤维素是重要的造纸原料。此外，以纤维素为原料的产品也广泛用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。食物中的纤维素（即膳食[[纤维]]）对人体的健康也有着重要的作用。

==纤维素的性质==

[[File:Plant cell wall diagram.svg|thumb|250px|right|植物的[[细胞壁]]]]
纤维素是<small>[[甘油醛|D]]</small>-葡萄糖以β-1,4-糖苷键组成的大分子多糖，[[分子量]]约50000～2500000，相当于300～15000个[[葡萄]][[糖基]]。分子式可写作（C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>O<sub>5</sub>）<sub>n</sub>。是[[维管束植物]]、地植物以及一部分[[藻类]]细胞壁的主要成分。[[醋酸]]菌的[[荚膜]]，以及[[尾索]]类动物的被囊中也发现有纤维素的存在，棉的种子毛是高纯度（98%）的纤维素。所谓α-纤维素这一名称系指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%[[氢氧化钠]]（[[NaOH]]）不能提取的部分。β-纤维素、γ-纤维素是相应于半纤维素的纤维素。虽然，α-纤维素通常大部分是结晶性纤维素，β-纤维素，γ-纤维素在[[化学]]上除含有纤维素以外，还含有各种[[多糖类]]。细胞壁的纤维素形成微纤维。宽度为10－30毫微米，长度有的达数微米。应用[[X线]]衍射和负[[染色]]法，根据[[电子显微镜]]观察，链状[[分子]]平行排列的结晶性部分组成宽为3－4毫微米的基本微纤维。推测这些基本微纤维集合起来就构成了微纤维。纤维素能溶于Schwitzer[[试剂]]或[[浓硫酸]]。虽然不易用酸水解，但是稀酸或[[纤维素酶]]可使纤维素生成D-葡萄糖、[[纤维二糖]]和[[寡糖]]。在醋酸菌中有从UDP葡萄糖[[引子]]转移[[糖苷]]合成纤维素的酶（纤维素[[合酶]] (UDP forming)，EC2.4.1.12）。在[[高等植物]]中已得到具有同样活性的颗粒性酶的标准样品。此酶通常是利用GDP葡萄糖（GDP forming，EC2.4.1.29），在由UDP葡萄糖转移的情况下，发生β-1,3-键的混合。微纤维的形成场所和控制纤维素排列的机制还不太明了。另一方面就纤维素的分解而言，估计在初生细胞壁伸展生长时，微纤维的一部分由于纤维素酶的作用而被分解，成为可溶性。

纤维素不溶于水和[[乙醇]]、[[乙醚]]等有机溶剂，能溶于铜[[氨溶液]]（Cu(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>(OH)<sub>2</sub>）和铜[[乙二胺]]溶液（(NH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>NH<sub>2</sub>)Cu(OH)<sub>2</sub>）等。水可使纤维素发生有限溶胀，某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区，产生无限溶胀，使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化，超过这温度会由于[[脱水]]而逐渐焦化。纤维素与较浓的无机酸起[[水解作用]]生成葡萄糖等，与较浓的[[苛性碱]]溶液作用生成碱纤维素，与[[强氧化剂]]作用生成[[氧化纤维素]]。

==纤维素的来源==

纤维素的实验室制法是先用水、有机溶剂处理植物原料，再用氯、亚氯[[酸盐]]、[[二氧化氯]]、[[过乙酸]]去除其中所含的木质素，得到纤维素和半纤维素，然后采用各种方法除去半纤维素，制得纯纤维素。工业制法是用[[亚硫酸盐]]溶液或碱溶液蒸煮植物原料，除去木质素，然后经过漂白进一步除去残留木质素，所得漂白浆可用于造纸。

==纤维素的作用==

全世界用于纺织造纸的纤维素，每年达800万吨。此外，用分离[[纯化]]的纤维素做原料，可以制造人造丝，赛璐玢以及[[硝酸纤维素]]、[[醋酸纤维素]]等酯类[[衍生物]]和[[甲基纤维素]]、[[乙基纤维素]]、[[羧甲基纤维素]]等醚类衍生物，用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。纤维素有良好的声学性能，用于制造乐器，如钢琴，提琴。人类膳食中的纤维素主要含于[[蔬菜]]和粗加工的谷类中，虽然不能被[[消化]]吸收，但有促进[[肠|肠道]][[蠕动]]，利于粪便排出等功能。[[草食动物]]则依赖其[[消化道]]中的共生[[微生物]]将纤维素分解，从而得以吸收利用。

===膳食纤维===

食物纤维素包括[[粗纤维]]、半粗纤维和木质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质，过去认为是“废物”，现在认为它在保障人类健康，延长生命方面有着重要作用。因此，称它为第七种营养素。
# 有助于肠内[[大肠杆菌]]合成多种[[维生素]]。
# 纤维素[[比重]]小，[[体积]]大，在胃肠中占据空间较大，使人有饱食感，有利于减肥。
# 纤维素体积大，进食后可刺激胃肠道，使[[消化液]]分泌增多和胃肠道蠕动增强，可防治[[糖尿病]]的[[便秘]]。
# 高纤维饮食可通过[[胃排空]]延缓、[[肠转运]]时间改变、[[可溶]]性纤维在肠内形成[[凝胶]]等作用而使[[糖]]的吸收减慢。亦可通过减少肠激素如[[抑胃肽]]或[[胰升糖素]]分泌，减少对[[胰岛B细胞]]的刺激，减少[[胰岛素]]释放与增高周围胰岛素[[受体]]敏感性，使[[葡萄糖代谢]]加强。
# 近年研究证明高纤维饮食使[[Ⅰ型糖尿病]]患者[[单核细胞]]上胰岛素受体结合增加，从而节省胰岛素的需要量。由此可见，糖尿病患者进食高纤维素饮食，不仅可改善[[高血糖]]，减少胰岛素和口服降糖药物的应用[[剂量]]，并且有利于[[减肥]]，还可防治便秘、[[痔疮]]等[[疾病]]。

纤维素的主要[[生理]]作用是吸附大量水分，增加粪便量，促进[[肠蠕动]]，加快粪便的[[排泄]]，使[[致癌物质]]在[[肠道]]内的停留时间缩短，对肠道的不良刺激减少，从而可以预防[[肠癌]]发生。

==纤维素的摄入与鉴别==

蔬菜中含有丰富的纤维素。不含[[纤维素食物]]有：鸡、鸭、鱼、肉、蛋等；含大量纤维素的食物有：粗粮、麸子、蔬菜、豆类等。因此建议[[糖尿病]]患者适当多食用豆类和新鲜蔬菜等富含纤维素的食物。目前中国的[[植物纤维]]食品，多是用米糠、麸皮、麦糟、甜菜屑、[[南瓜]]、[[玉米]]皮及海藻类植物等制成的，对降低血糖、[[血脂]]有一定作用。

纤维素燃烧无味，生成黑烟，用此法可鉴别人造丝和真丝（[[蛋白质]]，燃烧有烧焦羽毛气味）。

==各种食物的纤维素含量==

[[File:Kleinmarkthalle Frankfurt Gemüsestand.jpg|thumb|300px|蔬菜]] 纤维素虽然不能被人体吸收，但具有良好的清理肠道的作用，因此成为营养学家推荐的六大营养素之一，是适合[[肠易激综合征]]患者食用的健康食品。

无论谷类、薯类还是豆类，一般来说，加工得越精细，纤维素含量越少。常见食品的纤维素含量如下：
* 麦麸：31%　
* [[谷物]]：4-10%，从多到少排列为小麦粒、大麦、玉米、荞麦面、薏米面、高粱米、黑米。
* 麦片：8-9%
* 燕麦片：5-6%
* 马铃薯、白薯等薯类的纤维素含量大约为3%。
* 豆类：6-15%从多到少排列为黄豆、青豆、蚕豆、芸豆、豌豆、黑豆、红小豆、绿豆。
* [[蔬菜]]类：笋类的含量最高，笋干的纤维素含量达到30-40%，辣椒超过40%。其余含纤维素较多的有：蕨菜、菜花、菠菜、南瓜、白菜、油菜。
* 菌类（干）：纤维素含量最高，其中松蘑的纤维素含量接近50%，30%以上的按照从多到少的排列为：发菜、香菇、银耳、木耳。此外，紫菜的纤维素含量也较高，达到20%。
* 坚果：3-14%。10%以上的有：黑芝麻、松子、杏仁；10%以下的有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、葵瓜子、西瓜子、花生仁
* [[水果]]：含量最多的是红果干，纤维素含量接近50%，其次有桑椹干、樱桃、酸枣、黑枣、大枣、小枣、石榴、苹果、鸭梨。
* 各种肉类、蛋类、奶制品、各种油、海鲜、酒精饮料、软饮料都不含纤维素；各种婴幼儿食品的纤维素含量都极低。

==应用==

{{See also|木浆}}
[[File:Cotton.JPG|thumb|[[棉花]]纤维代表最纯净的自然形成的纤维素，含有90％以上的多糖。]]
用于工业用途的纤维素主要是来自木浆和棉花。<ref name="Klemm">{{cite journal|last=Klemm|first=Dieter|coauthors=Heublein, Brigitte; Fink, Hans-Peter; Bohn, Andreas|title=Cellulose: Fascinating Biopolymer and Sustainable Raw Material|journal=ChemInform|date=6 September 2005|volume=36|issue=36|doi=10.1002/chin.200536238}}</ref>[[硫酸盐]]制浆法工艺用于从木质素中分离纤维素，木质素是植物物质的另一个重要组成部分。

===纸制品===

纸，纸板和卡纸的主要成分是纤维素。

===纤维===

纤维素是棉，麻和[[纤维植物]]制成纺织品的主要成分。它可以变成[[嫘萦|人造丝(Rayon)]]，一种重要的纤维已被用于20世纪初以来的纺织品。

==参考==

{{reflist}}

{{糖类}} 

[[Category:多糖]] [[Category:纤维素|*]] [[Category:赋形剂]] [[Category:造纸]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%A4%E7%BB%B4%E7%B4%A0 维基百科-纤维素]