సెల్యులోజ్
| గుర్తింపు సంఖ్యలు | |
|---|---|
| CAS సంఖ్య | 9004-34-6 |
| ChEMBL | ChEMBL2109009 |
| ChemSpider | ఏదీ లేదు |
| ECHA ఇన్ఫోకార్డ్ | 100.029.692 |
| EC సంఖ్య | 232-674-9 |
| E సంఖ్య | E460 (చిక్కబరిచే పదార్థాలు, ...) |
| KEGG | C00760 |
| PubChem CID | 14055602 |
| UNII | SMD1X3XO9M |
| CompTox డాష్బోర్డ్ (EPA) | DTXSID3050492 |
| ధర్మాలు | |
| రసాయన ఫార్ములా | (C6H10O5)n |
| మోలార్ ద్రవ్యరాశి | 162.1406 g/mol ప్రతి గ్లూకోజ్ యూనిట్కు |
| రూపం | తెల్లని పొడి |
| సాంద్రత | 1.5 g/cm |
| ద్రవీభవన స్థానం | 260–270 °C; 500–518 °F; 533–543 K (వియోగం చెందుతుంది) |
| నీటిలో ద్రావణీయత | ఏదీ లేదు |
| థర్మోకెమిస్ట్రీ | |
| ప్రామాణిక సంయోగ ఉష్ణగతి (Δ f H 298 ) | −963 kJ/mol |
| ప్రామాణిక దహన ఉష్ణగతి (Δ c H 298 ) | −17.3 MJ/kg |
| ప్రమాదాలు | |
| NFPA 704 (ఫైర్ డైమండ్) | 1 1 0 |
| NIOSH | (US ఆరోగ్య ఎక్స్పోజర్ పరిమితులు): |
| PEL (అనుమతించదగినది) | TWA 15 mg/m (మొత్తం) TWA 5 mg/m (శ్వాసక్రియ) |
| REL (సిఫార్సు చేయబడినది) | TWA 10 mg/m (మొత్తం) TWA 5 mg/m (శ్వాసక్రియ) |
| IDLH (తక్షణ ప్రమాదం) | N.D. |
| సంబంధిత సమ్మేళనాలు | |
| సంబంధిత సమ్మేళనాలు | స్టార్చ్ |
| పేర్కొన్నవి తప్ప, డేటా పదార్థాల యొక్క | ప్రామాణిక స్థితిలో (25 °C [77 °F], 100 kPa వద్ద) ఇవ్వబడింది. N నిర్ధారించండి (ఏమిటి?) ఇన్ఫోబాక్స్ సూచనలు |
సెల్యులోజ్ (Cellulose) అనేది (C6H10O5)_{n} అనే రసాయన సంకేతాన్ని కలిగిన ఒక కర్బన సమ్మేళనం (organic compound). ఇది వందల నుండి వేల సంఖ్యలో β(1→4) అనుసంధానించబడిన D-గ్లూకోజ్ యూనిట్లతో కూడిన ఒక పాలిసాకరైడ్.[1][2] సెల్యులోజ్ అనేది ఆకుపచ్చ మొక్కలు, అనేక రకాల శైవలాలు, ఊమైసెట్స్ (oomycetes) మరియు సీ స్క్విర్ట్స్ (sea squirts) యొక్క కణ కవచాలలో ఒక ముఖ్యమైన నిర్మాణ భాగం. కొన్ని రకాల బ్యాక్టీరియాలు బయోఫిల్మ్లను ఏర్పరచడానికి దీనిని స్రవిస్తాయి.[3] భూమిపై అత్యధికంగా లభించే కర్బన పాలిమర్ సెల్యులోజ్.[4] పత్తి పీచులో సెల్యులోజ్ శాతం 90%, చెక్కలో 40–50%, మరియు ఎండిన జనపనారలో సుమారు 57% ఉంటుంది.[5]
సెల్యులోజ్ ప్రధానంగా పేపర్బోర్డ్ మరియు కాగితం తయారీకి ఉపయోగించబడుతుంది. తక్కువ పరిమాణంలో ఇది సెల్లోఫేన్ మరియు రేయాన్ వంటి అనేక రకాల ఉత్పన్నాల తయారీకి మార్చబడుతుంది. శక్తి పంటల నుండి సెల్యులోజ్ను సెల్యులోజిక్ ఇథనాల్ వంటి జీవ ఇంధనాలుగా మార్చడం ఒక పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుగా అభివృద్ధిలో ఉంది. పారిశ్రామిక అవసరాల కోసం సెల్యులోజ్ ప్రధానంగా చెక్క గుజ్జు మరియు పత్తి నుండి పొందబడుతుంది.[4] అదనంగా, సెల్యులోజ్ కొన్ని కర్బన ద్రవాలతో, ముఖ్యంగా ఫార్మామైడ్ మరియు DMSO లతో ప్రత్యక్ష పరస్పర చర్యలను ప్రదర్శిస్తుంది, మరియు స్వల్ప-గొలుసు అమైన్లు (మిథైలామైన్, ఇథైలామైన్) అత్యంత ప్రభావవంతమైన ఉబ్బే కారకాలుగా గుర్తించబడ్డాయి.[6]
కొన్ని జంతువులు, ముఖ్యంగా నెమరువేసే జంతువులు (ruminants) మరియు చెదపురుగులు, ట్రైకోనింఫా వంటి వాటి పేగులలో నివసించే సహజీవన సూక్ష్మజీవుల సహాయంతో సెల్యులోజ్ను జీర్ణం చేసుకోగలవు. మానవ పోషణలో, సెల్యులోజ్ అనేది కరగని ఆహార పీచు (dietary fiber) యొక్క జీర్ణం కాని అంశం, ఇది మలం కోసం హైడ్రోఫిలిక్ బల్కింగ్ ఏజెంట్గా పనిచేస్తుంది మరియు మలవిసర్జనకు సహాయపడవచ్చు.
చరిత్ర
సెల్యులోజ్ 1838లో ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త అన్సెల్మ్ పాయెన్ చేత కనుగొనబడింది, ఆయన దీనిని మొక్కల పదార్థం నుండి వేరు చేసి దాని రసాయన సంకేతాన్ని నిర్ణయించాడు.[1][7][8][9] 1870లో హయత్ మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ కంపెనీ ద్వారా మొదటి విజయవంతమైన థర్మోప్లాస్టిక్ పాలిమర్, సెల్లోయిడ్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సెల్యులోజ్ ఉపయోగించబడింది. సెల్యులోజ్ నుండి రేయాన్ ("కృత్రిమ పట్టు") ఉత్పత్తి 1890లలో ప్రారంభమైంది మరియు 1912లో సెల్లోఫేన్ కనుగొనబడింది. హెర్మన్ స్టాడింగర్ 1920లో సెల్యులోజ్ యొక్క పాలిమర్ నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించారు. ఈ సమ్మేళనం మొదటిసారిగా 1992లో కొబయాషి మరియు షోడా చేత రసాయనికంగా సంశ్లేషణ చేయబడింది (జీవసంబంధమైన ఎంజైమ్లను ఉపయోగించకుండా).[10]
నిర్మాణం మరియు ధర్మాలు
సెల్యులోజ్కు రుచి, వాసన ఉండవు, ఇది హైడ్రోఫిలిక్, 20–30 డిగ్రీల కాంటాక్ట్ యాంగిల్ కలిగి ఉంటుంది, నీరు మరియు చాలా కర్బన ద్రావణిలలో కరగదు, కైరల్ మరియు జీవఅధోకరణం చెందే గుణం కలిగి ఉంటుంది. 2016లో పల్స్ పరీక్షలలో ఇది 467 C వద్ద కరుగుతుందని చూపబడింది.[11][12] దీనిని అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాఢ ఖనిజ ఆమ్లాలతో చికిత్స చేయడం ద్వారా దాని గ్లూకోజ్ యూనిట్లుగా రసాయనికంగా విడగొట్టవచ్చు.[13]
సెల్యులోజ్ D-గ్లూకోజ్ యూనిట్ల నుండి ఉద్భవించింది, ఇవి β(1→4)-గ్లైకోసిడిక్ బంధాల ద్వారా ఘనీభవిస్తాయి. ఈ అనుసంధాన నమూనా స్టార్చ్ మరియు గ్లైకోజెన్లలో ఉండే α(1→4)-గ్లైకోసిడిక్ బంధాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది. సెల్యులోజ్ ఒక సరళ గొలుసు పాలిమర్. స్టార్చ్ లాగా కాకుండా, ఇందులో ఎటువంటి చుట్టలు లేదా శాఖలు ఏర్పడవు మరియు అణువు విస్తరించిన మరియు దృఢమైన కడ్డీ వంటి ఆకృతిని పొందుతుంది, ఇది గ్లూకోజ్ అవశేషాల ఈక్వటోరియల్ ఆకృతి ద్వారా సహాయపడుతుంది. ఒక గొలుసులోని గ్లూకోజ్పై ఉన్న బహుళ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు అదే లేదా పక్క గొలుసులోని ఆక్సిజన్ పరమాణువులతో హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి, గొలుసులను పక్కపక్కనే గట్టిగా పట్టుకుని, అధిక తన్యత బలం (tensile strength) కలిగిన 'మైక్రోఫైబ్రిల్స్'ను ఏర్పరుస్తాయి. ఇది సెల్యులోజ్ మైక్రోఫైబ్రిల్స్ పాలిసాకరైడ్ 'మ్యాట్రిక్స్'లో మెష్ చేయబడిన కణ కవచాలలో తన్యత బలాన్ని ఇస్తుంది. మొక్కల కాండాలు మరియు చెక్క యొక్క అధిక తన్యత బలం కూడా లిగ్నిన్ మ్యాట్రిక్స్లో పంపిణీ చేయబడిన సెల్యులోజ్ ఫైబర్ల అమరిక నుండి వస్తుంది. చెక్క మ్యాట్రిక్స్లోని సెల్యులోజ్ ఫైబర్ల యాంత్రిక పాత్ర, దాని బలమైన నిర్మాణ నిరోధకతకు కారణం, దీనిని కాంక్రీట్లోని రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ బార్లతో పోల్చవచ్చు, ఇక్కడ లిగ్నిన్ సెల్యులోజ్ ఫైబర్ల మధ్య "జిగురు"గా పనిచేసే గట్టిపడిన సిమెంట్ పేస్ట్ పాత్రను పోషిస్తుంది. ప్రాథమిక మొక్కల కణ కవచంలోని సెల్యులోజ్ యొక్క యాంత్రిక ధర్మాలు మొక్కల కణాల పెరుగుదల మరియు విస్తరణతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.[14] పెరుగుతున్న మొక్కల కణాలలో సెల్యులోజ్ పాత్రను పరిశోధించడంలో లైవ్ ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీ పద్ధతులు ఆశాజనకంగా ఉన్నాయి.[15]
స్టార్చ్తో పోలిస్తే, సెల్యులోజ్ చాలా ఎక్కువ స్ఫటికాకృతి (crystalline) కలిగి ఉంటుంది. స్టార్చ్ నీటిలో 60-70 కంటే ఎక్కువ వేడి చేసినప్పుడు స్ఫటికాకృతి నుండి అస్ఫటిక స్థితికి మారుతుంది (వంటలో వలె), సెల్యులోజ్ నీటిలో అస్ఫటిక స్థితికి రావడానికి 320 C ఉష్ణోగ్రత మరియు 25 MPa పీడనం అవసరం.[16]
అనేక రకాల సెల్యులోజ్లు ఉన్నాయి. ఈ రూపాలు గొలుసుల మధ్య మరియు లోపల హైడ్రోజన్ బంధాల స్థానాన్ని బట్టి వేరు చేయబడతాయి. సహజ సెల్యులోజ్ సెల్యులోజ్ I, ఇది Iα మరియు Iβ నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటుంది. బ్యాక్టీరియా మరియు శైవలాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సెల్యులోజ్ Iαలో సమృద్ధిగా ఉంటుంది, అయితే ఉన్నత మొక్కల సెల్యులోజ్ ప్రధానంగా Iβని కలిగి ఉంటుంది. పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ ఫైబర్లలోని సెల్యులోజ్ సెల్యులోజ్ II. సెల్యులోజ్ I నుండి సెల్యులోజ్ IIకి మార్పు తిరిగి మార్చలేనిది, ఇది సెల్యులోజ్ I మెటాస్టేబుల్ అని మరియు సెల్యులోజ్ II స్థిరంగా ఉందని సూచిస్తుంది. వివిధ రసాయన చికిత్సలతో సెల్యులోజ్ III మరియు సెల్యులోజ్ IV నిర్మాణాలను ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యపడుతుంది.[17]
సెల్యులోజ్ యొక్క అనేక ధర్మాలు దాని గొలుసు పొడవు లేదా పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీపై ఆధారపడి ఉంటాయి, ఇది ఒక పాలిమర్ అణువును తయారు చేసే గ్లూకోజ్ యూనిట్ల సంఖ్య. చెక్క గుజ్జు నుండి వచ్చే సెల్యులోజ్ సాధారణంగా 300 నుండి 1700 యూనిట్ల గొలుసు పొడవును కలిగి ఉంటుంది; పత్తి మరియు ఇతర మొక్కల పీచులతో పాటు బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ 800 నుండి 10,000 యూనిట్ల వరకు గొలుసు పొడవును కలిగి ఉంటాయి.[4] సెల్యులోజ్ విచ్ఛిన్నం వల్ల ఏర్పడే చాలా చిన్న గొలుసు పొడవు కలిగిన అణువులను సెల్లోడెక్స్ట్రిన్లు అని పిలుస్తారు; పొడవైన గొలుసు సెల్యులోజ్కు భిన్నంగా, సెల్లోడెక్స్ట్రిన్లు సాధారణంగా నీటిలో మరియు కర్బన ద్రావణిలలో కరుగుతాయి.
సెల్యులోజ్ యొక్క రసాయన సంకేతం (C6H10O5)_{n} ఇక్కడ n అనేది పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీ మరియు గ్లూకోజ్ సమూహాల సంఖ్యను సూచిస్తుంది.[18]
మొక్కల నుండి పొందిన సెల్యులోజ్ సాధారణంగా హెమిసెల్యులోజ్, లిగ్నిన్, పెక్టిన్ మరియు ఇతర పదార్థాల మిశ్రమంతో కనిపిస్తుంది, అయితే బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ చాలా స్వచ్ఛంగా ఉంటుంది, ఇది చాలా ఎక్కువ నీటి కంటెంట్ మరియు ఎక్కువ గొలుసు పొడవుల కారణంగా ఎక్కువ తన్యత బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[4]
సెల్యులోజ్ స్ఫటికాకృతి మరియు అస్ఫటిక ప్రాంతాలతో కూడిన ఫైబ్రిల్స్ను కలిగి ఉంటుంది.[19] ఈ సెల్యులోజ్ ఫైబ్రిల్స్ సెల్యులోజ్ గుజ్జు యొక్క యాంత్రిక చికిత్స ద్వారా వేరు చేయబడవచ్చు, ఇది తరచుగా రసాయన ఆక్సీకరణ లేదా ఎంజైమ్ చికిత్స ద్వారా సహాయపడుతుంది, దీని ఫలితంగా చికిత్స తీవ్రతను బట్టి సాధారణంగా 200 nm నుండి 1 μm పొడవు గల సెమీ-ఫ్లెక్సిబుల్ సెల్యులోజ్ నానోఫైబ్రిల్స్ ఏర్పడతాయి.[20] సెల్యులోజ్ గుజ్జును అస్ఫటిక ఫైబ్రిల్ ప్రాంతాలను హైడ్రోలైజ్ చేయడానికి బలమైన ఆమ్లంతో చికిత్స చేయవచ్చు, తద్వారా కొన్ని 100 nm పొడవు గల చిన్న దృఢమైన సెల్యులోజ్ నానోక్రిస్టల్స్ ఉత్పత్తి అవుతాయి.[21] ఈ నానోసెల్యులోజ్లు కొలెస్టెరిక్ లిక్విడ్ క్రిస్టల్స్గా వాటి స్వీయ-అసెంబ్లీ, హైడ్రోజెల్స్ లేదా ఏరోజెల్స్ ఉత్పత్తి, అత్యుత్తమ ఉష్ణ మరియు యాంత్రిక ధర్మాలు కలిగిన నానోకాంపోజిట్స్లో ఉపయోగం మరియు ఎమల్షన్ల కోసం పికరింగ్ స్టెబిలైజర్లుగా ఉపయోగించడం వల్ల అధిక సాంకేతిక ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాయి.[22][23][24][25]
ప్రాసెసింగ్
బయోసింథసిస్
మొక్కలలో సెల్యులోజ్ ప్లాస్మా పొర వద్ద రోసెట్ టెర్మినల్ కాంప్లెక్స్ (RTCs) ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. RTCలు సుమారు 25 nm వ్యాసం కలిగిన హెక్సామెరిక్ ప్రోటీన్ నిర్మాణాలు, ఇవి వ్యక్తిగత సెల్యులోజ్ గొలుసులను సంశ్లేషణ చేసే సెల్యులోజ్ సింథేస్ ఎంజైమ్లను కలిగి ఉంటాయి.[26] ప్రతి RTC కణం యొక్క ప్లాస్మా పొరలో తేలుతూ కణ కవచంలోకి ఒక మైక్రోఫైబ్రిల్ను "స్పిన్" చేస్తుంది.[26]
RTCలు కనీసం మూడు వేర్వేరు సెల్యులోజ్ సింథేస్లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి తెలియని స్టోయికియోమెట్రీలో CesA (Ces అంటే "సెల్యులోజ్ సింథేస్") జన్యువుల ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడతాయి.[27] ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ కణ కవచ బయోసింథసిస్లో వేర్వేరు CesA జన్యువుల సెట్లు పాల్గొంటాయి. మొక్కల CesA సూపర్ఫ్యామిలీలో సుమారు ఏడు సబ్ఫ్యామిలీలు ఉన్నాయని తెలుసు, వాటిలో కొన్ని మరింత రహస్యమైన, తాత్కాలికంగా పేరు పెట్టబడిన Csl (సెల్యులోజ్ సింథేస్-లైక్) ఎంజైమ్లను కలిగి ఉంటాయి. ఈ సెల్యులోజ్ సింథేస్లు β(1→4)-లింక్డ్ సెల్యులోజ్ను ఏర్పరచడానికి UDP-గ్లూకోజ్ను ఉపయోగిస్తాయి.[28]
బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ అదే ప్రోటీన్ల కుటుంబాన్ని ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, అయినప్పటికీ జన్యువును అనేక సందర్భాల్లో "బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ సింథేస్" కోసం BcsA లేదా "సెల్యులోజ్" కోసం CelA అని పిలుస్తారు.[29] నిజానికి, మొక్కలు క్లోరోప్లాస్ట్ను ఉత్పత్తి చేసిన ఎండోసింబయోసిస్ సంఘటన నుండి CesAని పొందాయి.[30] తెలిసిన అన్ని సెల్యులోజ్ సింథేస్లు గ్లైకోసిల్ ట్రాన్స్ఫరేస్ కుటుంబం 2 (GT2)కి చెందినవి.[29]
సెల్యులోజ్ సంశ్లేషణకు గొలుసు ప్రారంభం మరియు పొడిగింపు అవసరం, మరియు ఈ రెండు ప్రక్రియలు వేర్వేరుగా ఉంటాయి. సెల్యులోజ్ సింథేస్ (CesA) ఒక స్టెరాయిడ్ ప్రైమర్, సిటోస్టెరాల్-బీటా-గ్లూకోసైడ్ మరియు UDP-గ్లూకోజ్ని ఉపయోగించి సెల్యులోజ్ పాలిమరైజేషన్ను ప్రారంభిస్తుంది. ఇది పెరుగుతున్న సెల్యులోజ్ గొలుసును పొడిగించడానికి UDP-D-గ్లూకోజ్ పూర్వగాములను ఉపయోగిస్తుంది. ఒక సెల్యులేస్ పరిపక్వ గొలుసు నుండి ప్రైమర్ను విడగొట్టడానికి పనిచేయవచ్చు.[31]
సెల్యులోజ్ ట్యూనికేట్ జంతువుల ద్వారా కూడా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది, ముఖ్యంగా అసిడియన్ల టెస్ట్లలో (ఇక్కడ సెల్యులోజ్ను చారిత్రకంగా "ట్యూనిసిన్" అని పిలిచేవారు).[32]
విచ్ఛిన్నం (సెల్యులోలిసిస్)
సెల్యులోలిసిస్ అనేది సెల్యులోజ్ను సెల్లోడెక్స్ట్రిన్లు అని పిలువబడే చిన్న పాలిసాకరైడ్లుగా లేదా పూర్తిగా గ్లూకోజ్ యూనిట్లుగా విడగొట్టే ప్రక్రియ; ఇది ఒక జలవిశ్లేషణ చర్య. సెల్యులోజ్ అణువులు ఒకదానికొకటి బలంగా బంధించబడటం వల్ల, ఇతర పాలిసాకరైడ్ల విచ్ఛిన్నంతో పోలిస్తే సెల్యులోలిసిస్ చాలా కష్టం.[33] అయితే, ఈ ప్రక్రియను సరైన ద్రావణిలో, ఉదాహరణకు అయానిక్ ద్రవంలో గణనీయంగా తీవ్రతరం చేయవచ్చు.[34]
చాలా క్షీరదాలకు సెల్యులోజ్ వంటి ఆహార పీచును జీర్ణం చేసుకునే సామర్థ్యం పరిమితంగా ఉంటుంది. ఆవులు మరియు గొర్రెల వంటి కొన్ని నెమరువేసే జంతువులు రుమెన్ వృక్షజాలంలో కొన్ని సహజీవన వాయురహిత బ్యాక్టీరియాను (సెల్లోమోనాస్ మరియు రుమినోకోకస్ spp.) కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఈ బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ను హైడ్రోలైజ్ చేసే సెల్యులేస్ అనే ఎంజైమ్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. విచ్ఛిన్న ఉత్పత్తులు బ్యాక్టీరియా ద్వారా వ్యాప్తి కోసం ఉపయోగించబడతాయి.[35] బ్యాక్టీరియా ద్రవ్యరాశి తర్వాత నెమరువేసే జంతువు ద్వారా దాని జీర్ణ వ్యవస్థ (కడుపు మరియు చిన్న ప్రేగు)లో జీర్ణం అవుతుంది. గుర్రాలు తమ ఆహారంలో సెల్యులోజ్ను హిండ్గట్లో కిణ్వ ప్రక్రియ ద్వారా ఉపయోగిస్తాయి.[36] కొన్ని చెదపురుగులు తమ హిండ్గట్లలో అటువంటి ఎంజైమ్లను ఉత్పత్తి చేసే కొన్ని ఫ్లాగెల్లేట్ ప్రోటోజోవాను కలిగి ఉంటాయి, మరికొన్ని బ్యాక్టీరియాను కలిగి ఉంటాయి లేదా సెల్యులేస్ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.[37]
సెల్యులోజ్లోని గ్లైకోసిడిక్ బంధాన్ని విడగొట్టడానికి ఉపయోగించే ఎంజైమ్లు ఎండో-యాక్టింగ్ సెల్యులేస్లు మరియు ఎక్సో-యాక్టింగ్ గ్లూకోసిడేస్లతో సహా గ్లైకోసైడ్ హైడ్రోలేస్లు. ఇటువంటి ఎంజైమ్లు సాధారణంగా డాకరిన్లు మరియు కార్బోహైడ్రేట్-బైండింగ్ మాడ్యూల్స్ కలిగి ఉండే మల్టీఎంజైమ్ కాంప్లెక్స్లలో భాగంగా స్రవించబడతాయి.[38]
విచ్ఛిన్నం (థర్మోలిసిస్)
ఇవి కూడా చూడండి: Wood ash#Composition 350 C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, సెల్యులోజ్ థర్మోలిసిస్ (దీనిని 'పైరోలిసిస్' అని కూడా పిలుస్తారు)కి లోనవుతుంది, ఇది ఘన చార్, ఆవిర్లు, ఏరోసోల్స్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ వంటి వాయువులుగా విచ్ఛిన్నమవుతుంది.[39] బయో-ఆయిల్ అని పిలువబడే ద్రవంగా ఘనీభవించే ఆవిర్ల గరిష్ట దిగుబడి 500 C వద్ద పొందబడుతుంది.[40]
సెమీ-స్ఫటికాకార సెల్యులోజ్ పాలిమర్లు పైరోలిసిస్ ఉష్ణోగ్రతల (350-600) వద్ద కొన్ని సెకన్లలో చర్య జరుపుతాయి; ఈ పరివర్తన ఘన-నుండి-ద్రవ-నుండి-ఆవిరి పరివర్తన ద్వారా జరుగుతుందని చూపబడింది, ద్రవం (దీనిని ఇంటర్మీడియట్ లిక్విడ్ సెల్యులోజ్ లేదా మోల్టెన్ సెల్యులోజ్ అని పిలుస్తారు) సెకనులో కొంత భాగం మాత్రమే ఉంటుంది.[41] గ్లైకోసిడిక్ బంధం విచ్ఛిన్నం మెల్ట్ను కలిగి ఉన్న రెండు-నుండి-ఏడు మోనోమర్ల చిన్న సెల్యులోజ్ గొలుసులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇంటర్మీడియట్ లిక్విడ్ సెల్యులోజ్ యొక్క ఆవిరి బుడగలు ఏరోసోల్స్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇవి మెల్ట్ నుండి ఉద్భవించిన చిన్న గొలుసు అన్హైడ్రో-ఒలిగోమర్లను కలిగి ఉంటాయి.[42]
ద్రవీభవించిన సెల్యులోజ్ యొక్క నిరంతర వియోగం ప్రాథమిక చర్యల ద్వారా లెవోగ్లూకోసాన్, ఫ్యూరాన్లు, పైరాన్లు, తేలికపాటి ఆక్సిజనేట్లు మరియు వాయువులతో సహా అస్థిర సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[43] మందపాటి సెల్యులోజ్ నమూనాలలో, లెవోగ్లూకోసాన్ వంటి అస్థిర సమ్మేళనాలు 'ద్వితీయ చర్యలకు' లోనై, పైరాన్లు మరియు గ్లైకోలాల్డిహైడ్ వంటి తేలికపాటి ఆక్సిజనేట్లతో సహా అస్థిర ఉత్పత్తులుగా మారుతాయి.[44]
హెమిసెల్యులోజ్
ప్రధాన వ్యాసం: Hemicellulose హెమిసెల్యులోజ్లు సెల్యులోజ్కు సంబంధించిన పాలిసాకరైడ్లు, ఇవి భూచర మొక్కల (embryophyte) జీవద్రవ్యరాశిలో సుమారు 20% ఉంటాయి. సెల్యులోజ్కు భిన్నంగా, హెమిసెల్యులోజ్లు (వీటిలో జైలాన్లు, జైలోగ్లూకాన్లు, (గ్లూకో)మాన్నన్లు, మరియు మిశ్రమ-లింకేజ్ గ్లూకాన్లు ఉంటాయి) గ్లూకోజ్తో పాటు అనేక ఇతర చక్కెరల నుండి ఉద్భవిస్తాయి, ముఖ్యంగా జైలోజ్తో పాటు మాన్నోజ్, గెలాక్టోజ్, గ్లూకురోనిక్ ఆమ్లం, ఫ్యూకోజ్ మరియు అరాబినోజ్ కూడా వీటిలో ఉంటాయి. హెమిసెల్యులోజ్లు 500 నుండి 3000 చక్కెర యూనిట్ల మధ్య ఉండే చిన్న గొలుసులను కలిగి ఉంటాయి.[45] అంతేకాకుండా, సెల్యులోజ్ శాఖలు లేనిదిగా ఉండగా, హెమిసెల్యులోజ్లు తరచుగా శాఖలుగా ఉంటాయి.[46]
పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ (Regenerated cellulose)
సెల్యులోజ్ అనేక రకాల మాధ్యమాలలో కరుగుతుంది, వీటిలో కొన్ని వాణిజ్య సాంకేతికతలకు పునాదిగా ఉన్నాయి. ఈ ద్రావణ ప్రక్రియలు తిరిగి మార్చదగినవి మరియు డిసాల్వింగ్ పల్ప్ నుండి పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ల (ఉదాహరణకు విస్కోస్ మరియు సెల్లోఫేన్) ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడతాయి.[47]
అత్యంత ముఖ్యమైన ద్రావణ కారకం క్షార సమక్షంలో కార్బన్ డైసల్ఫైడ్. ఇతర కారకాలలో ష్వీజర్ రియాజెంట్, N-మిథైల్మార్ఫోలిన్ N-ఆక్సైడ్, మరియు డైమిథైల్ అసిటమైడ్లో లిథియం క్లోరైడ్ ఉన్నాయి. సాధారణంగా, ఈ కారకాలు సెల్యులోజ్ను మార్పు చేసి, దానిని కరిగేలా చేస్తాయి. ఆ తర్వాత ఫైబర్ల ఏర్పాటుతో పాటు ఈ కారకాలు తొలగించబడతాయి.[48] సెల్యులోజ్ అనేక రకాల అయానిక్ ద్రవాలలో కూడా కరుగుతుంది.[49]
పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ చరిత్ర 1855లో మొదటిసారిగా పునరుత్పత్తి నైట్రోసెల్యులోజ్ ఫైబర్లను తయారు చేసిన జార్జ్ ఆడిమార్స్తో మొదలైందని తరచుగా పేర్కొంటారు.[50] ఈ ఫైబర్లు మృదువుగా మరియు బలంగా - పట్టును పోలి ఉన్నప్పటికీ - అవి అత్యంత దహనశీలతను కలిగి ఉండటం ఒక లోపం. హిలేర్ డి చార్డోనెట్ నైట్రోసెల్యులోజ్ ఫైబర్ల ఉత్పత్తిని మెరుగుపరిచారు, కానీ అతని ప్రక్రియ ద్వారా ఈ ఫైబర్ల తయారీ సాపేక్షంగా ఆర్థికంగా లాభదాయకం కాదు.[50] 1890లో, ఎల్.హెచ్. డెస్పీసిస్ క్యుప్రమోనియం ప్రక్రియను కనుగొన్నారు – ఇది సెల్యులోజ్ను కరిగించడానికి క్యుప్రమోనియం ద్రావణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది – ఈ పద్ధతి నేటికీ కృత్రిమ పట్టు ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతోంది.[51] 1891లో, సెల్యులోజ్ను క్షారం మరియు కార్బన్ డైసల్ఫైడ్తో చికిత్స చేయడం ద్వారా విస్కోస్ అని పిలువబడే కరిగే సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నం తయారవుతుందని కనుగొనబడింది.[50] విస్కోస్ డెవలప్మెంట్ కంపెనీ వ్యవస్థాపకులచే పేటెంట్ పొందిన ఈ ప్రక్రియ, పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి. కోర్టాల్డ్స్ 1904లో ఈ ప్రక్రియ కోసం పేటెంట్లను కొనుగోలు చేసింది, ఇది విస్కోస్ ఫైబర్ ఉత్పత్తిలో గణనీయమైన వృద్ధికి దారితీసింది.[52] 1931 నాటికి, విస్కోస్ ప్రక్రియ కోసం పేటెంట్ల గడువు ముగియడం ప్రపంచవ్యాప్తంగా దాని స్వీకరణకు దారితీసింది. పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ ఫైబర్ యొక్క ప్రపంచ ఉత్పత్తి 1973లో 3,856,000 టన్నుల వద్ద గరిష్ట స్థాయికి చేరుకుంది.[50]
పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ను అనేక రకాల ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ యొక్క మొదటి అప్లికేషన్ దుస్తుల టెక్స్టైల్గా ఉన్నప్పటికీ, ఈ తరగతి పదార్థాలను పునర్వినియోగపరచలేని వైద్య పరికరాల ఉత్పత్తిలో మరియు కృత్రిమ పొరల (artificial membranes) తయారీలో కూడా ఉపయోగిస్తారు.[52]
సెల్యులోజ్ ఎస్టర్లు మరియు ఈథర్లు
సెల్యులోజ్ యొక్క హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలను (\sOH) వివిధ రియాజెంట్లతో పాక్షికంగా లేదా పూర్తిగా చర్య జరిపి, సెల్యులోజ్ ఎస్టర్లు మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్లు (\sOR) వంటి ఉపయోగకరమైన లక్షణాలు కలిగిన ఉత్పన్నాలను పొందవచ్చు. సూత్రప్రాయంగా, ప్రస్తుత పారిశ్రామిక ఆచరణలో ఎల్లప్పుడూ కాకపోయినా, సెల్యులోజిక్ పాలిమర్లు పునరుత్పాదక వనరులు.
ఎస్టర్ ఉత్పన్నాలలో ఇవి ఉన్నాయి:
| సెల్యులోజ్ ఎస్టర్ | రియాజెంట్ | ఉదాహరణ | రియాజెంట్ | సమూహం R |
|---|---|---|---|---|
| ఆర్గానిక్ ఎస్టర్లు | ఆర్గానిక్ ఆమ్లాలు | సెల్యులోజ్ ఎసిటేట్ | ఎసిటిక్ ఆమ్లం మరియు ఎసిటిక్ అన్హైడ్రైడ్ | H లేదా \s(C\dO)CH3 |
| సెల్యులోజ్ ట్రైఎసిటేట్ | ఎసిటిక్ ఆమ్లం మరియు ఎసిటిక్ అన్హైడ్రైడ్ | \s(C\dO)CH3 | ||
| సెల్యులోజ్ ప్రొపియోనేట్ | ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం | H లేదా \s(C\dO)CH2CH3 | ||
| సెల్యులోజ్ ఎసిటేట్ ప్రొపియోనేట్ (CAP) | ఎసిటిక్ ఆమ్లం మరియు ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం | H లేదా \s(C\dO)CH3 లేదా \s(C\dO)CH2CH3 | ||
| సెల్యులోజ్ ఎసిటేట్ బ్యూటిరేట్ (CAB) | ఎసిటిక్ ఆమ్లం మరియు బ్యూట్రిక్ ఆమ్లం | H లేదా \s(C\dO)CH3 లేదా \s(C\dO)CH2CH2CH3 | ||
| ఇన్ ఆర్గానిక్ ఎస్టర్లు | ఇన్ ఆర్గానిక్ ఆమ్లాలు | నైట్రోసెల్యులోజ్ (సెల్యులోజ్ నైట్రేట్) | నైట్రిక్ ఆమ్లం లేదా మరొక శక్తివంతమైన నైట్రేటింగ్ ఏజెంట్ | H లేదా \sNO2 |
| సెల్యులోజ్ సల్ఫేట్ | సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం లేదా మరొక శక్తివంతమైన సల్ఫేటింగ్ ఏజెంట్ | H లేదా \sSO3H |
సెల్యులోజ్ ఎసిటేట్ మరియు సెల్యులోజ్ ట్రైఎసిటేట్ అనేవి ఫిల్మ్ మరియు ఫైబర్-ఏర్పరిచే పదార్థాలు, ఇవి వివిధ ఉపయోగాలు కలిగి ఉన్నాయి. నైట్రోసెల్యులోజ్ మొదట పేలుడు పదార్థంగా ఉపయోగించబడింది మరియు ఇది ప్రారంభ కాలపు ఫిల్మ్ ఏర్పరిచే పదార్థం. కర్పూరంతో ప్లాస్టిసైజ్ చేసినప్పుడు, నైట్రోసెల్యులోజ్ సెల్లోయిడ్ను ఇస్తుంది.
సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఉత్పన్నాలలో ఇవి ఉన్నాయి:
| సెల్యులోజ్ ఈథర్లు | రియాజెంట్ | ఉదాహరణ | రియాజెంట్ | సమూహం R = H లేదా | నీటిలో కరిగే స్వభావం | అప్లికేషన్ | E సంఖ్య |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ఆల్కైల్ | హాలోజినోఆల్కేన్లు | మిథైల్ సెల్యులోజ్ | క్లోరోమీథేన్ | \sCH3 | చల్లని/వేడి నీటిలో కరుగుతుంది[53] | E461 | |
| ఇథైల్ సెల్యులోజ్ (EC) | క్లోరోఈథేన్ | \sCH2CH3 | నీటిలో కరగదు | పూతలు, ఇంకులు, బైండర్లు మరియు నియంత్రిత-విడుదల ఔషధ మాత్రలలో ఉపయోగించే వాణిజ్య థర్మోప్లాస్టిక్, ఓలియోజెల్స్ మరియు బయోప్లాస్టిక్ల ఉత్పత్తిలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది[54] | E462 | ||
| ఇథైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ | క్లోరోమీథేన్ మరియు క్లోరోఈథేన్ | \sCH3 లేదా \sCH2CH3 | E465 | ||||
| హైడ్రాక్సీఆల్కైల్ | ఎపాక్సైడ్లు | హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ | ఇథిలీన్ ఆక్సైడ్ | \sCH2CH2OH | చల్లని/వేడి నీటిలో కరుగుతుంది | జెల్లింగ్ మరియు చిక్కబరిచే ఏజెంట్[55] | |
| హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ సెల్యులోజ్ (HPC) | ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ | \sCH2CH(OH)CH3 | చల్లని నీటిలో కరుగుతుంది | ఫిల్మింగ్ లక్షణాలు, పూత లక్షణాలు, ఔషధాలు, సాంస్కృతిక వారసత్వ పునరుద్ధరణ, ఎలక్ట్రానిక్ అప్లికేషన్లు, సౌందర్య సాధనాల రంగం[56][55][57][58][59] | E463 | ||
| హైడ్రాక్సీఇథైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ | క్లోరోమీథేన్ మరియు ఇథిలీన్ ఆక్సైడ్ | \sCH3 లేదా \sCH2CH2OH | చల్లని నీటిలో కరుగుతుంది | సెల్యులోజ్ ఫిల్మ్ల ఉత్పత్తి | |||
| హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ (HPMC) | క్లోరోమీథేన్ మరియు ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ | \sCH3 లేదా \sCH2CH(OH)CH3 | చల్లని నీటిలో కరుగుతుంది | విస్కాసిటీ మోడిఫైయర్, జెల్లింగ్, ఫోమింగ్ మరియు బైండింగ్ ఏజెంట్ | E464 | ||
| ఇథైల్ హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ | క్లోరోఈథేన్ మరియు ఇథిలీన్ ఆక్సైడ్ | \sCH2CH3 లేదా \sCH2CH2OH | E467 | ||||
| కార్బాక్సీఆల్కైల్ | హాలోజినేటెడ్ కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు | కార్బాక్సీమీథైల్ సెల్యులోజ్ (CMC) | క్లోరోఎసిటిక్ ఆమ్లం | \sCH2COOH | చల్లని/వేడి నీటిలో కరుగుతుంది | తరచుగా దీని సోడియం ఉప్పుగా, సోడియం కార్బాక్సీమీథైల్ సెల్యులోజ్ (NaCMC)గా ఉపయోగించబడుతుంది | E466 |
సోడియం కార్బాక్సీమీథైల్ సెల్యులోజ్ను క్రాస్-లింక్ చేసి క్రాస్కార్మెలోజ్ సోడియం (E468)గా మార్చవచ్చు, దీనిని ఔషధ సూత్రీకరణలలో డిసింటిగ్రెంట్గా ఉపయోగిస్తారు. అంతేకాకుండా, సోడియం కార్బాక్సీమీథైల్ సెల్యులోజ్, ఇథైల్ సెల్యులోజ్ లేదా హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ వంటి సెల్యులోజ్ ఈథర్లకు థియోల్ సమూహాలను కోవాలెంట్ బంధం ద్వారా చేర్చడం ద్వారా మ్యూకోఅడెసివ్ మరియు పర్మియేషన్ మెరుగుపరిచే లక్షణాలను ప్రవేశపెట్టవచ్చు.[60][61][62] థియోలేటెడ్ సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నాలు (థియోమర్లను చూడండి) లోహ అయాన్ల కోసం అధిక బంధన లక్షణాలను కూడా ప్రదర్శిస్తాయి.[63][64]
వాణిజ్య అప్లికేషన్లు
ఇవి కూడా చూడండి: dissolving pulp, pulp (paper) పారిశ్రామిక ఉపయోగం కోసం సెల్యులోజ్ ప్రధానంగా వుడ్ పల్ప్ మరియు కాటన్ నుండి పొందబడుతుంది.[4]
- కాగితపు ఉత్పత్తులు: కాగితం, పేపర్బోర్డ్ మరియు కార్డ్ స్టాక్లలో సెల్యులోజ్ ప్రధాన అంశం. ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ పేపర్: ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, కేబుల్స్ మరియు ఇతర విద్యుత్ పరికరాలలో ఇన్సులేషన్గా సెల్యులోజ్ వివిధ రూపాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది.[65]
- ఫైబర్లు: సెల్యులోజ్ టెక్స్టైల్ల ప్రధాన పదార్థం. కాటన్ మరియు సింథటిక్స్ (నైలాన్లు) ఒక్కొక్కటి సుమారు 40% మార్కెట్ వాటాను కలిగి ఉన్నాయి. ఇతర మొక్కల ఫైబర్లు (జనపనార, సిసల్, జనపనార) మార్కెట్లో సుమారు 20% వాటాను కలిగి ఉన్నాయి. రేయాన్, సెల్లోఫేన్ మరియు ఇతర "పునరుత్పత్తి సెల్యులోజ్ ఫైబర్లు" చిన్న భాగం (5%).
- వినియోగ వస్తువులు: మైక్రోక్రిస్టలైన్ సెల్యులోజ్ (E460i) మరియు పౌడర్ సెల్యులోజ్ (E460ii) ఔషధ మాత్రలలో నిష్క్రియ ఫిల్లర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి[66] మరియు E సంఖ్యలు E461 నుండి E469 వరకు ఉన్న అనేక రకాల కరిగే సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నాలు ప్రాసెస్ చేసిన ఆహారాలలో ఎమల్సిఫైయర్లు, చిక్కబరిచే పదార్థాలు మరియు స్టెబిలైజర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, ప్యాకేజీ లోపల గడ్డకట్టకుండా నిరోధించడానికి ప్రాసెస్ చేసిన చీజ్లో సెల్యులోజ్ పౌడర్ ఉపయోగించబడుతుంది. సెల్యులోజ్ కొన్ని ఆహారాలలో సహజంగా లభిస్తుంది మరియు తయారీ ఆహారాలలో ఒక సంకలితం, ఇది ఆకృతి మరియు బల్క్ కోసం ఉపయోగించే అజీర్ణ భాగం, ఇది మలవిసర్జనకు సహాయపడవచ్చు.[67]
- నిర్మాణ సామగ్రి: నీటిలో సెల్యులోజ్ యొక్క హైడ్రాక్సిల్ బంధం ప్లాస్టిక్లు మరియు రెసిన్లకు ప్రత్యామ్నాయంగా స్ప్రే చేయగల, అచ్చు వేయగల పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. పునర్వినియోగపరచదగిన పదార్థాన్ని నీరు మరియు అగ్ని నిరోధకతగా మార్చవచ్చు. ఇది నిర్మాణ సామగ్రిగా ఉపయోగించడానికి తగినంత బలాన్ని అందిస్తుంది.[68] రీసైకిల్ చేసిన కాగితం నుండి తయారు చేయబడిన సెల్యులోజ్ ఇన్సులేషన్ భవన ఇన్సులేషన్ కోసం పర్యావరణపరంగా ప్రాధాన్యత కలిగిన పదార్థంగా ప్రాచుర్యం పొందుతోంది. దీనిని అగ్ని నిరోధకంగా బోరిక్ ఆమ్లంతో చికిత్స చేయవచ్చు.
- ఇతరాలు: సెల్యులోజ్ను సెల్లోఫేన్, ఒక సన్నని పారదర్శక ఫిల్మ్గా మార్చవచ్చు. ఇది 1930ల మధ్యకాలం వరకు ఫోటోగ్రాఫిక్ మరియు మూవీ ఫిల్మ్ల కోసం ఉపయోగించిన సెల్లోయిడ్కు మూల పదార్థం. సెల్యులోజ్ నీటిలో కరిగే అంటుకునే పదార్థాలు మరియు బైండర్లు తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు మిథైల్ సెల్యులోజ్ మరియు కార్బాక్సీమీథైల్ సెల్యులోజ్, ఇవి వాల్పేపర్ పేస్ట్లో ఉపయోగించబడతాయి. సెల్యులోజ్ హైడ్రోఫిలిక్ మరియు అత్యంత శోషక స్పాంజ్లను తయారు చేయడానికి మరింత ఉపయోగించబడుతుంది. సెల్యులోజ్ స్మోక్లెస్ గన్పౌడర్లో ఉపయోగించే నైట్రోసెల్యులోజ్ (సెల్యులోజ్ నైట్రేట్) తయారీలో ముడి పదార్థం.
- ఔషధాలు: మైక్రోక్రిస్టలైన్ సెల్యులోజ్ (MCC) వంటి సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నాలు నీటిని నిలుపుకోవడం, స్టెబిలైజర్ మరియు చిక్కబరిచే ఏజెంట్గా ఉండటం మరియు ఔషధ మాత్రల బలోపేతంలో ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి.[69]
ఆకాంక్షాత్మకమైనవి
శక్తి పంటలు: ప్రధాన వ్యాసం: Energy crop ఆహారేతర శక్తి పంటల యొక్క ప్రధాన దహన భాగం సెల్యులోజ్, రెండవది లిగ్నిన్. ఆహారేతర శక్తి పంటలు తినదగిన శక్తి పంటల (పెద్ద స్టార్చ్ భాగం కలిగినవి) కంటే ఎక్కువ ఉపయోగపడే శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, కానీ ఇప్పటికీ వ్యవసాయ భూమి మరియు నీటి వనరుల కోసం ఆహార పంటలతో పోటీ పడతాయి.[70] సాధారణ ఆహారేతర శక్తి పంటలలో పారిశ్రామిక జనపనార, స్విచ్గ్రాస్, మిస్కంతస్, సాలిక్స్ (విల్లో), మరియు పాపులస్ (పాపులర్) జాతులు ఉన్నాయి. జీబ్రా పేడలో కనిపించే క్లోస్ట్రిడియం బ్యాక్టీరియా జాతి దాదాపు ఏ రకమైన సెల్యులోజ్నైనా బ్యూటనాల్ ఇంధనంగా మార్చగలదు.[71][72][73][74]
మరొక సాధ్యమైన అప్లికేషన్ కీటక వికర్ణిగా.[75]
డంగ్-జీనీరింగ్
చిన్న నిర్మాణ నానో-ఫైబర్లను రూపొందించగల క్షితిజ సమాంతర పాత్ర నుండి ఒత్తిడితో కూడిన స్పిన్నింగ్ ఉపయోగించి ఆవు పేడ నుండి సెల్యులోజ్ సేకరించబడింది.[76]
ఇవి కూడా చూడండి
- గ్లూకోనిక్ ఆమ్లం
- ఐసోసాచరినిక్ ఆమ్లం, సెల్యులోజ్ యొక్క వియోగ ఉత్పత్తి
- లిగ్నిన్
- జియోఫామ్
మూలాలు
- ↑ 1.0 1.1 Crawford, R. L.. (1981). "Lignin biodegradation and transformation". John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-05743-7.
- ↑ Updegraff D. M.. (1969). "Semimicro Determination of Cellulose in Biological Materials". Analytical Biochemistry. 32 (3) 420–424. doi:10.1016/S0003-2697(69)80009-6.
- ↑ Romeo, Tony. (2008). "Bacterial biofilms". 258–263. Springer. ISBN 978-3-540-75418-3.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Klemm, Dieter. (2005). "Cellulose: Fascinating Biopolymer and Sustainable Raw Material". Angew. Chem. Int. Ed.. 44 (22) 3358–3393. doi:10.1002/anie.200460587.
- ↑ (12 September 2026). Cellulose. Encyclopædia Britannica.
- ↑ (1995). "Swelling of compressed cellulose fiber webs in organic liquids". Cellulose. 2 (1) 1–22. doi:10.1007/BF00812768.
- ↑ Payen, A.. (1839). "Mémoire sur la composition du tissu propre des plantes et du ligneux". Annales des sciences naturelles. 11 21-28.
- ↑ Dumas, Jean-Baptiste. (1839). "Rapport fait à l' Académie des Sciences, dans sa séance du a janvier 1839, sur un Mémoire de M. Payen, relatif à la composition de la matiére ligneuse, par M.J. Dumas.". Annales des sciences naturelles. 11 28-31.
- ↑ Young, Raymond. (1986). "Cellulose structure modification and hydrolysis". Wiley. ISBN 978-0-471-82761-0.
- ↑ Kobayashi, Shiro. (1992). "Enzymatic polymerization: The first in vitro synthesis of cellulose via nonbiosynthetic path catalyzed by cellulase". Makromolekulare Chemie. Macromolecular Symposia. 54–55 (1) 509–518. doi:10.1002/masy.19920540138.
- ↑ (2007). "Vacuum deposition onto webs, films, and foils". 165. Elsevier Science. ISBN 978-0-8155-1535-7.
- ↑ (2016). "Millisecond Pulsed Films Unify the Mechanisms of Cellulose Fragmentation". Chemistry of Materials. 28 (1) 0001. doi:10.1021/acs.chemmater.6b00580.
- ↑ (1994). "Ethanol from lignocellulosic biomass: Technology, economics, and opportunities". Bioresource Technology. 50 (1) 5. doi:10.1016/0960-8524(94)90214-3.
- ↑ (January 2016). "Relating the mechanics of the primary plant cell wall to morphogenesis". Journal of Experimental Botany. 67 (2) 449–461. doi:10.1093/jxb/erv535.
- ↑ (June 2020). "Fluorescence visualization of cellulose and pectin in the primary plant cell wall". Journal of Microscopy. 278 (3) 164–181. doi:10.1111/jmi.12895.
- ↑ (2006). "Cooking cellulose in hot and compressed water". Chemical Communications. (31) 3293–5. doi:10.1039/b605812d.
- ↑ Structure and Morphology of Cellulose. CERMAV-CNRS.
- ↑ (2014). "Biotechnology of Lignocellulose". 25–71. ISBN 978-94-007-6897-0. doi:10.1007/978-94-007-6898-7_2.
- ↑ (May 1994). "Swelling of lignocellulosic materials in water and organic liquids". doi:10.12681/eadd/39826.
- ↑ (August 2007). "Cellulose Nanofibers Prepared by TEMPO-Mediated Oxidation of Native Cellulose". Biomacromolecules. 8 (8) 2485–2491. doi:10.1021/bm0703970.
- ↑ (October 2011). "Chemistry and applications of nanocrystalline cellulose and its derivatives: A nanotechnology perspective". The Canadian Journal of Chemical Engineering. 89 (5) 1191–1206. doi:10.1002/cjce.20554.
- ↑ (June 1992). "Helicoidal self-ordering of cellulose microfibrils in aqueous suspension". International Journal of Biological Macromolecules. 14 (3) 170–172. doi:10.1016/S0141-8130(05)80008-X.
- ↑ (April 26, 2017). "Review of Hydrogels and Aerogels Containing Nanocellulose". Chemistry of Materials. 29 (11) 4609–4631. doi:10.1021/acs.chemmater.7b00531.
- ↑ (2008). Biobased Nanocomposites Prepared by in Situ Polymerization of Furfuryl Alcohol with Cellulose Whiskers or Montmorillonite Clay. Macromolecules. 41 (22) 8682–8687. doi:10.1021/ma8020213.
- ↑ (June 21, 2011). "New Pickering Emulsions Stabilized by Bacterial Cellulose Nanocrystals". Langmuir. 27 (12) 7471–7479. doi:10.1021/la200971f.
- ↑ 26.0 26.1 (1999). "Immunogold labeling of rosette terminal cellulose-synthesizing complexes in the vascular plant vigna angularis". The Plant Cell. 11 (11) 2075–86. doi:10.2307/3871010.
- ↑ (2003). "Interactions among three distinct CesA proteins essential for cellulose synthesis". Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (3) 1450–1455. doi:10.1073/pnas.0337628100.
- ↑ (October 2000). "The Cellulose Synthase Superfamily". Plant Physiology. 124 (2) 495–498. doi:10.1104/pp.124.2.495.
- ↑ 29.0 29.1 (October 29, 2013). "BcsA and BcsB form the catalytically active core of bacterial cellulose synthase sufficient for in vitro cellulose synthesis.". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (44) 17856–61. doi:10.1073/pnas.1314063110.
- ↑ (2011). "Evolution and diversity of plant cell walls: from algae to flowering plants". Annual Review of Plant Biology. 62 (1) 567–90. doi:10.1146/annurev-arplant-042110-103809.
- ↑ (4 January 2002). "Sitosterol-β-glucoside as Primer for Cellulose Synthesis in Plants". Science. 295 (5552) 147–150. doi:10.1126/science.1064281.
- ↑ (March 1961). "The Test of the Ascidian, Phallusia mammillata". Journal of Cell Science. S3-102 (57) 107–117. doi:10.1242/jcs.s3-102.57.107.
- ↑ (2014). "Cellulose". AccessScience. doi:10.1036/1097-8542.118200.
- ↑ (May 2012). "Synthesis of glucose esters from cellulose in ionic liquids". Holzforschung. 66 (4) 417. doi:10.1515/hf.2011.161.
- ↑ (2018). "The Ruminococci: key symbionts of the gut ecosystem". Journal of Microbiology. 56 (3) 199–208. doi:10.1007/s12275-018-8024-4.
- ↑ Digestive Function of Horses. www.vivo.colostate.edu.
- ↑ (June 22, 2007). "Hidden cellulases in termites: revision of an old hypothesis". Biology Letters. 3 (3) 336–339. doi:10.1098/rsbl.2007.0073.
- ↑ (2015). "Fungal Cellulases". Chemical Reviews. 115 (3) 1308–1448. doi:10.1021/cr500351c.
- ↑ (2012). "Top Ten Fundamental Challenges of Biomass Pyrolysis for Biofuels". Energy & Environmental Science. 5 (7) 7797. doi:10.1039/C2EE21679E.
- ↑ (2004). "Overview of Applications of Biomass Fast Pyrolysis Oil". Energy & Fuels. 18 (2) 590–598. doi:10.1021/ef034067u.
- ↑ (2009). "Reactive Boiling of Cellulose for Integrated Catalysis through an Intermediate Liquid". Green Chemistry. 11 (10) 1555. doi:10.1039/B915068B.
- ↑ (2011). Aerosol generation by reactive boiling ejection of molten cellulose. Energy & Environmental Science. 4 (10) 4306. doi:10.1039/C1EE01876K.
- ↑ (2012). Revealing pyrolysis chemistry for biofuels production: Conversion of cellulose to furans and small oxygenates. Energy Environ. Sci.. 5 (1) 5414–5424. doi:10.1039/C1EE02743C.
- ↑ (2012). "Pyrolytic Conversion of Cellulose to Fuels: Levoglucosan Deoxygenation via Elimination and Cyclization within Molten Biomass". Energy & Environmental Science. 5 (7) 7864. doi:10.1039/C2EE21305B.
- ↑ Gibson LJ. (2013). "The hierarchical structure and mechanics of plant materials". Journal of the Royal Society Interface. 9 (76) 2749–2766. doi:10.1098/rsif.2012.0341.
- ↑ (2024). "Structure, Modification Pattern, and Conformation of Hemicellulose in Plant Biomass". Journal of Applied Glycoscience. 72 (1). doi:10.5458/jag.7201301.
- ↑ (27 May 2021). "Dissolving pulp production: Cellulases and xylanases for the enhancement of cellulose accessibility and reactivity". Physical Sciences Reviews. 6 (5) 111–129. doi:10.1515/psr-2019-0047.
- ↑ (2000). "Forest Products Chemistry". 3 35. Fapet OY. ISBN 978-952-5216-03-5.
- ↑ (2012). "Ionic liquid processing of cellulose". Chemical Society Reviews. 41 (4) 1519–37. doi:10.1039/C2CS15311D.
- ↑ 50.0 50.1 50.2 50.3 (2005). "Encyclopedia of polymer science and technology". Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-44026-0.
- ↑ (2001). "Regenerated cellulose fibres". The Textile Institute. ISBN 978-1-85573-459-3.
- ↑ 52.0 52.1 (2008). "Lyocell, the New Generation of Regenerated Cellulose". Acta Polytechnica Hungarica. 5 (3).
- ↑ Methyl Cellulose. kimacellulose.com.
- ↑ (2024-10-15). "Beyond Plastic: Oleogel as gel-state biodegradable thermoplastics". Chemical Engineering Journal. 498. doi:10.1016/j.cej.2024.154988.
- ↑ 55.0 55.1 (2022). "Engineered surface for high performance electrodes on paper". Applied Surface Science. 608. doi:10.1016/j.apsusc.2022.155117.
- ↑ (2023). "Toward Sustainable Electronics: Exploiting the Potential of a Biodegradable Cellulose Blend for Photolithographic Processes and Eco-Friendly Devices". Advanced Materials Technologies. 1 (9). doi:10.1002/admt.202301282.
- ↑ (2022). "A Sustainable Hydroxypropyl Cellulose-Nanodiamond Composite for Flexible Electronic Applications". Gels. 12 (8) 783. doi:10.3390/gels8120783.
- ↑ (2022). "Nanodiamond composites: A new material for the preservation of parchment". Journal of Applied Polymer Science. 32 (139). doi:10.1002/app.52742.
- ↑ (2020). "Nanodiamond-Based Separators for Supercapacitors Realized on Paper Substrates". Energy Technology. 6 (8). doi:10.1002/ente.201901233.
- ↑ (2001). "Thiolated carboxymethylcellulose: in vitro evaluation of its permeation enhancing effect on peptide drugs". Eur J Pharm Biopharm. 51 (1) 25–32. doi:10.1016/s0939-6411(00)00130-2.
- ↑ (2022). "Synthesis and characterization of a cationic thiomer based on ethyl cellulose for realization of mucoadhesive tablets and nanoparticles". International Journal of Nanomedicine. 17 2321–2334. doi:10.2147/IJN.S321467.
- ↑ (2016). "S-protected thiolated hydroxyethyl cellulose (HEC): Novel mucoadhesive excipient with improved stability". Carbohydr Polym. 144 514–521. doi:10.1016/j.carbpol.2016.02.075.
- ↑ (2019). "Thiolated polymers: Bioinspired polymers utilizing one of the most important bridging structures in nature". Advanced Drug Delivery Reviews. 151-152 191–221. doi:10.1016/j.addr.2019.04.007.
- ↑ (2021). "Thiomers of chitosan and cellulose: Effective biosorbents for detection, removal and recovery of metal ions from aqueous medium". The Chemical Record. 21-152 (7) 1876–1896. doi:10.1002/tcr.202100068.
- ↑ Kohman, GT. (July 1939). "Cellulose as an insulating material". Industrial and Engineering Chemistry. 31 (7) 807–817. doi:10.1021/ie50355a005.
- ↑ Weiner, Myra L.. (2000). Excipient Toxicity and Safety. 210. Dekker. ISBN 978-0-8247-8210-8.
- ↑ (June 2012). "Dietary fibre in foods: a review". Journal of Food Science and Technology. 49 (3) 255–266. doi:10.1007/s13197-011-0365-5.
- ↑ (August 30, 2013). Zeoform: The eco-friendly building material of the future?. Gizmag.com.
- ↑ (October 2014). "Microcrystalline cellulose, a direct compression binder in a quality by design environment—A review". International Journal of Pharmaceutics. 473 (1–2) 64–72. doi:10.1016/j.ijpharm.2014.06.055.
- ↑ Holt-Gimenez, Eric (2007). Biofuels: Myths of the Agrofuels Transition. Backgrounder. Institute for Food and Development Policy, Oakland, CA. 13:2 Holt-Giménez, Eric. Biofuels - Myths of the Agrofuels Transition: Parts I & II. Holt-Giménez, Eric. (November 13, 2009). Biofuels - Myths of the Agrofuels Transition: Parts I & II.
- ↑ MullinD, Velankar H.2012.Isolated bacteria, methods for use, and methods for isolation.World patent WO 2012/021678 A2
- ↑ (December 10, 2015). "Quest for sustainable bio-production and recovery of butanol as a promising solution to fossil fuel". Energy Research. 40 (4) 411–438. doi:10.1002/er.3458.
- ↑ Hobgood Ray, Kathryn. (August 25, 2011). Cars Could Run on Recycled Newspaper, Tulane Scientists Say. Tulane University news webpage.
- ↑ Balbo, Laurie. (January 29, 2012). Put a Zebra in Your Tank: A Chemical Crapshoot?. Greenprophet.com.
- ↑ Thompson, Bronwyn. (April 13, 2023). Natural treatment could make you almost invisible to mosquito bites. New Atlas.
- ↑ (2025). "Harnessing cow manure waste for nanocellulose extraction and sustainable small-structure manufacturing". Journal of Cleaner Production. 509. doi:10.1016/j.jclepro.2025.145530.
బాహ్య లింకులు
- Structure and morphology of cellulose by Serge Pérez and William Mackie, CERMAV-CNRS
- Cellulose, by Martin Chaplin, London South Bank University
- Clear description of a cellulose assay method at the Cotton Fiber Biosciences unit of the USDA.
- Cellulose films could provide flapping wings and cheap artificial muscles for robots – TechnologyReview.com
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Cellulose” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellulose ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
