Nature’s Health Devils Claw

Cellulose (selulosa) adalah senyawa organik dengan rumus (C6H10O5)n, polisakarida yang berasal dari -1,4 unit D-glukosa yang terhubung. Ini adalah komponen struktural dari dinding sel utama tanaman hijau, bakteri asam asetat, berbagai bentuk ganggang dan oomycetes.

Selulosa adalah polimer organik yang paling umum, dengan perkiraan produksi alami tahunan 1,5x1012 ton. Hal ini terutama digunakan untuk memproduksi karton dan kertas; untuk tingkat yang lebih kecil itu diubah menjadi berbagai produk sintetis seperti seluloid.

Beberapa hewan, terutama ruminansia dan rayap, dapat mencerna selulosa dengan bantuan mikroorganisme simbiosis. Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia dan sering disebut sebagai 'serat makanan' atau 'serat', bertindak sebagai agen penggembur hidrofilik untuk feses.

Sejarah

Selulosa ditemukan pada tahun 1838 oleh ahli kimia Prancis Anselme Payen, yang mengisolasinya dari materi tumbuhan dan menentukan rumus kimianya. Selulosa digunakan untuk memproduksi polimer termoplastik pertama, seluloid, oleh Hyatt Manufacturing Company pada tahun 1870. Hermann Staudinger menentukan struktur polimer selulosa pada tahun 1920. Senyawa ini pertama kali disintesis secara kimia (tanpa menggunakan enzim yang diturunkan secara biologis) pada tahun 1992, oleh Kobayashi dan Shoda.

Struktur

Selulosa berasal dari (β-glukosa), yang mengembun melalui ikatan (1→4)-glikosidik. Motif keterkaitan ini kontras dengan ikatan (1→4)-glikosidik yang terdapat pada pati dan karbohidrat lainnya. Selulosa adalah polimer rantai lurus: tidak seperti pati, tidak terjadi penggulungan, dan molekul mengadopsi konformasi seperti batang yang diperpanjang. Dalam mikrofibril, beberapa gugus hidroksil pada residu glukosa berikatan hidrogen satu sama lain, menahan rantai dengan kuat bersama-sama dan berkontribusi pada kekuatan tariknya yang tinggi. Kekuatan ini penting dalam dinding sel, di mana mereka menyatu menjadi matriks karbohidrat, memberikan kekakuan pada sel tumbuhan.

Berbeda dengan pati, selulosa juga jauh lebih kristal. Sedangkan pati mengalami transisi kristal ke amorf pada 60 -70 °C dalam air (seperti dalam memasak), selulosa membutuhkan 320 °C dan 25 MPa untuk menjadi amorf dalam air.

Produk komersial

Selulosa adalah penyusun utama kertas dan tekstil yang terbuat dari kapas, linen, dan serat tumbuhan lainnya. Selulosa dapat diubah menjadi selofan, kertas gulung bening yang terbuat dari film Viscose, rayon, dan baru-baru ini selulosa telah digunakan untuk membuat Modal, tekstil berbasis bio yang berasal dari selulosa kayu beech. Selulosa digunakan di laboratorium sebagai fase diam untuk kromatografi lapis tipis dan serat kapas. Ini adalah bahan baku dalam pembuatan nitroselulosa, yang secara historis digunakan dalam bubuk mesiu tanpa asap dan sebagai bahan dasar untuk film fotografi dan film hingga pertengahan 1930-an.

Rayon adalah serat penting yang terbuat dari selulosa dan telah digunakan untuk tekstil sejak awal abad ke-20. Selulosa digunakan untuk membuat spons hidrofilik dan berdaya serap tinggi serta perekat dan pengikat yang larut dalam air seperti metil selulosa dan karboksimetil selulosa yang digunakan dalam pasta wallpaper.

Mamalia tidak memiliki kemampuan untuk memecah selulosa secara langsung. Biasanya, kemampuan ini hanya dimiliki oleh bakteri tertentu (yang memiliki enzim tertentu) seperti Cellulomonas dll, dan yang sering menjadi flora di dinding usus ruminansia seperti sapi dan domba, atau oleh jamur, yang di alam bertanggung jawab untuk siklus nutrisi. Enzim yang digunakan untuk memutus ikatan glikosidik dalam selulosa adalah hidrolase glikosida termasuk selulase endo-acting dan glukosidase exo-acting. Enzim tersebut biasanya disekresikan sebagai bagian dari kompleks multienzim yang mungkin termasuk dockerin dan modul pengikat selulosa, yang dalam beberapa kasus disebut sebagai selulosom.

Banyak bakteri selulolitik, jamur atau enzim memecah selulosa menjadi rantai terkait yang lebih pendek yang dikenal sebagai selodekstrin.

Hemiselulosa

Hemiselulosa adalah polisakarida yang terkait dengan selulosa yang terdiri dari ca. 20% dari biomassa sebagian besar tanaman. Berbeda dengan selulosa, hemiselulosa berasal dari beberapa gula selain glukosa, termasuk terutama xilosa tetapi juga manosa, galaktosa, rhamnosa, dan arabinosa. Hemiselulosa terdiri dari rantai yang lebih pendek - sekitar 200 unit gula dibandingkan dengan 7.000 - 15.000 molekul glukosa dalam polimer selulosa rata-rata. Selanjutnya, hemiselulosa bercabang, sedangkan selulosa tidak bercabang.

Derivatif

Gugus hidroksil dari selulosa dapat direaksikan sebagian atau seluruhnya dengan berbagai reagen untuk menghasilkan turunan dengan sifat yang berguna. Ester selulosa dan eter selulosa adalah bahan komersial yang paling penting. Pada prinsipnya, meskipun tidak selalu dalam praktik industri saat ini, polimer selulosa adalah sumber daya terbarukan.

Di antara ester adalah selulosa asetat dan selulosa triasetat, yang merupakan bahan pembentuk film dan serat yang menemukan berbagai kegunaan. Nitroselulosa ester anorganik awalnya digunakan sebagai bahan peledak dan merupakan bahan pembentuk film awal.

Berbagai macam derivatif eter

Etilselulosa, termoplastik komersial tidak larut dalam air yang digunakan dalam pelapis, tinta, pengikat, dan tablet obat lepas terkontrol;

• Metilselulosa;
• Hidroksipropil selulosa;
• Karboksimetil selulosa;
• Hidroksipropil metil selulosa, E464, digunakan sebagai pengubah viskositas, zat pembentuk gel, zat pembusa dan zat pengikat;
• Hidroksietil metil selulosa, digunakan dalam produksi film selulosa.

Silica atau disebut juga silikon dioksida, juga dikenal sebagai silika atau siloks (dari bahasa Latin "silex"), adalah oksida silikon, rumus kimia SiO2, dalam dunia kesehatan digunakan sebagai zat atau agen anti-busa obat, seperti Simethicone, dalam proporsi kecil untuk meningkatkan aktivitas penghilang busa. Silica juga digunakan sebagai aditif atau tambahan untuk menyerap air.

Silica telah dikenal karena kekerasannya sejak abad ke-9. Silika paling sering ditemukan di alam sebagai pasir atau kuarsa. Oleh sebab itu zat ini juga digunakan sebagai komponen utama dari sebagian besar jenis kaca dan zat seperti beton.

Properti kimia

Silikon dioksida terbentuk ketika silikon terkena oksigen (atau udara). Lapisan yang sangat tipis (kira-kira 1 nm atau 10 ) dari apa yang disebut 'oksida asli' terbentuk di permukaan ketika silikon terkena udara dalam kondisi sekitar. Suhu yang lebih tinggi dan lingkungan alternatif digunakan untuk menumbuhkan lapisan silikon dioksida yang terkontrol dengan baik pada silikon.

Silikon dioksida memiliki ikatan kovalen dan membentuk struktur jaringan (juga dikenal sebagai kisi atau kontinu).

Silikon dioksida diserang oleh asam fluorida (HF). HF digunakan untuk menghilangkan atau membuat pola silikon dioksida dalam industri semikonduktor.

Formulasi produksi

Silika diproduksi dalam beberapa bentuk termasuk:

• kaca (bentuk kemurnian tinggi yang tidak berwarna disebut leburan silika)
  silika amorf sintetis
• silika gel (digunakan misalnya sebagai pengering pada pakaian baru dan barang-barang kulit)
  Ini digunakan dalam produksi berbagai produk.
• Gelas soda-lime murah adalah yang paling umum dan biasanya ditemukan di gelas minum, botol, dan jendela.
• Bahan baku untuk banyak keramik whiteware seperti gerabah, periuk dan porselen.
• Bahan baku untuk produksi semen Portland.
• Aditif makanan, terutama sebagai agen aliran dalam makanan bubuk, atau untuk menyerap air
• Lapisan oksida alami ("asli") yang tumbuh pada silikon sangat bermanfaat dalam mikroelektronika. Ini adalah isolator listrik yang unggul, memiliki stabilitas kimia yang tinggi. Dalam aplikasi listrik, ia dapat melindungi silikon, menyimpan muatan, memblokir arus, dan bahkan bertindak sebagai jalur terkontrol untuk memungkinkan arus kecil mengalir melalui perangkat. Namun, pada suhu kamar, ia tumbuh sangat lambat, sehingga untuk membuat lapisan oksida semacam itu pada silikon, metode tradisionalnya adalah pemanasan silikon yang disengaja dalam tungku suhu tinggi dalam lingkungan oksigen (oksidasi termal).
• Bahan baku untuk aerogel di pesawat ruang angkasa Stardust
• Digunakan dalam ekstraksi DNA dan RNA karena kemampuannya untuk mengikat asam nukleat di bawah kehadiran chaotrop.
• Ditambahkan ke agen anti-busa obat, seperti Simethicone, dalam proporsi kecil untuk meningkatkan aktivitas penghilang busa.
• Sebagai silika terhidrasi dalam Pasta Gigi (abrasif untuk melawan plak.)

Efek kesehatan

Menghirup debu silika kristal yang terbagi halus dalam jumlah yang sangat kecil (OSHA memungkinkan 0,1mg/m3) dari waktu ke waktu dapat menyebabkan silikosis, bronkitis, atau (lebih jarang) kanker, karena debu menjadi bersarang di paru-paru dan terus-menerus mengiritasinya, mengurangi kapasitas paru-paru (silika tidak larut seiring waktu).

Efek ini dapat menjadi bahaya pekerjaan bagi orang yang bekerja dengan peralatan sandblasting, produk yang mengandung silika bubuk, dan sebagainya. Tetapi anak-anak, penderita asma dari segala usia, penderita alergi dan orang tua, yang semuanya memiliki kapasitas paru-paru yang berkurang, dapat terpengaruh dalam waktu yang jauh lebih singkat.

Dalam semua hal lain, silikon dioksida tidak aktif dan tidak berbahaya. Ketika silika tertelan secara oral, silika tidak berubah melalui saluran pencernaan, keluar melalui feses, tanpa meninggalkan jejak. Potongan kecil silikon dioksida sama-sama tidak berbahaya, selama tidak cukup besar untuk menghalangi saluran GI secara mekanis, atau cukup bergerigi untuk mengoyak lapisannya. Silikon dioksida tidak menghasilkan asap dan tidak larut secara in vivo. Ini tidak dapat dicerna, dengan nilai gizi nol dan toksisitas nol.