Cellobiose – definition och egenskaper hos disackariden från cellulosa

Lär dig vad cellobiose är — definition, egenskaper och bildning från cellulosa, användning och biologisk roll i disackarider.

Cellobiose är en disackarid — ett socker byggt av två sockerenheter — och en viktig mellanprodukt vid sönderdelning av cellulosa. Termen härstammar från biokemi och cellobiose räknas till gruppen disackarider av sockerarter. Som namnet antyder kommer det äldre namnet från det grekiska ordet cellos (cell).

Kemisk struktur och fysiska egenskaper

Struktur: Cellobiose består av två D‑glukosenheter sammanbundna med en β‑1,4‑glykosidbindning. Detta skiljer den från disackarider med α‑bindningar (t.ex. maltos). Molekylformeln är densamma som för många andra disackarider: C12H22O11.

Fysiska egenskaper:

• Vit eller vitt kristallint pulver.
• Löslig i vatten (måttligt till väl löslig) och något löslig i vissa alkoholblandningar.
• Är ett reducerande socker eftersom en fri anomer kol (reduktionsände) finns tillgänglig.
• Sönderfaller vid hög upphettning snarare än att ha en skarp smältpunkt.

Bildning och nedbrytning

Cellobiose bildas när cellulosa bryts ned. Exempel på råmaterial som innehåller mycket cellulosa är bomull och papper. När cellulosa reagerar med vatten under påverkan av syror eller enzymer bildas cellobiose — denna process kallas hydrolys.

I naturen och i industriella processer sker nedbrytningen av cellulosa ofta i två steg:

• Enzymer som endoglukanaser och exoglukanaser klyver längre cellulosa‑kedjor och ger upphov till cellobiosenheter.
• Enzymet β‑glukosidas (cellobias) hydrolyserar sedan cellobiose till två fria glukosmolekyler.

Biologisk betydelse och metabolism

Hos människor: Människor saknar egna cellulaser som kan bryta den β‑1,4‑bindningen i cellulosa och cellobiose, därför kan vi i huvudsak inte metabolisera cellobiose direkt. En del tarmmikroorganismer kan däremot bryta ner cellobiose och därigenom bidra till viss jäsning, men detta är inte en primär energikälla för människan.

I andra organismer: Många bakterier, svampar och växtätare (via sina mikrobiella symbionter) producerar enzymer som effektivt bryter ner cellulosa och cellobiose till glukos, vilket är viktigt för kol‑ och energicykler i naturen.

Användningsområden och analytiska metoder

• Cellobiose används som modellförening i forskning om cellulolytiska enzymer och i utveckling av metoder för produktion av biobränslen (glukos → etanol eller andra bioprodukter).
• I laboratorier och industri bestäms och analyseras cellobiose ofta med HPLC, enzymatiska färgreaktioner eller masspektrometri.
• Kemisk eller enzymatisk hydrolys av cellobiose används för att framställa glukos i olika processer.

Säkerhet och näringsaspekt

Cellobiose betraktas i allmänhet som låg i toxicitet. Eftersom människor inte effektivt bryter ner cellobiose kan intag i större mängder ge fermentation i tarmen hos vissa individer och därigenom ge gasbildning eller magbesvär. I industriella sammanhang hanteras ämnet enligt vanliga kemikalie‑ och livsmedelssäkerhetsrutiner beroende på användning.

Sammanfattning: Cellobiose är en β‑1,4‑disackarid bestående av två glukosenheter, en viktig mellanprodukt vid nedbrytning av cellulosa och av intresse inom forskning och bioteknik. Processen där vatten klyver cellulosa till cellobiose och vidare till glukos kallas hydrolys.

Frågor och svar

F: Vad är cellobios?

F: Var kommer cellobios ifrån?

F: Vad finns det för saker som innehåller mycket cellulosa?

F: Hur tillverkas cellobios?

F: Hur ser ren cellobios ut?

F: Kan människor metabolisera cellobios?

F: Vad kallades cellobios tidigare?

Sök med bokstav