セルロース

せるろーす

せるろーす

概要

概要

グルコース（ブドウ糖）がβ1-4結合で多数つながった生体高分子。

分子式は(C6H10O5)nで表される。これはデンプン（アミロースおよびアミロペクチン）と全く同じだが、結合のしかたが異なる。α1-4結合で螺旋状に結合するアミロース、α1-4とα1-6結合で枝分かれしながら連なるアミロペクチンに対し、セルロースは直線状に結合する。このためセルロースは物理的に丈夫で消化されにくい。

植物とセルロース

植物とセルロース

セルロースは植物の細胞壁の主成分であり、植物体に豊富に含まれる。地球上で最も存在量の多い有機化合物はグルコースであるが、その多くはセルロースの形態で存在する。

木綿はほぼ純粋なセルロースである。紙は基本的にセルロースが水素結合でシート状になったもの（セルロース以外の分子を多く含んだ紙もある）、木材はセルロースにリグニンが沈着してさらに丈夫になったものである。

動物とセルロース

動物とセルロース

動物のほとんどはセルロースを合成することができず（例外はホヤ）、自らの体を構成する分子としてセルロースを利用することはない。

またセルラーゼ（セルロースを分解する酵素）を持たないため、ウシなどの草食動物は消化器にセルロース分解能力のある微生物を共生させ発酵産物をエネルギー源としている。シロアリはセルラーゼをコードする遺伝子があるにもかかわらず発現しておらず、木材の消化を共生微生物に頼っている。

人間もセルロースを直接消化することはできないが、グルコマンナンなど他の難消化性多糖類とともに食物繊維とされ、血糖値の調整や整腸作用があることが知られている。

その他

その他

セルロースを硝酸で処理するとニトロセルロースとなり、綿火薬として爆薬に利用された。これを樟脳と混ぜるとセルロイドとなる。

セルロースを苛性ソーダなどのアルカリで溶かすとビスコースとなるが、これを硫酸などで中和して薄いシート状にしたものがセロファン、繊維としたものがレーヨンとなる。セロファンはプラスチックの台頭で駆逐されセロハンテープや医薬品や菓子の包み紙に使われる程度になっていたが、近年は生分解性のある素材として見直されている。