Cellulose là gì? Mối tiêu hóa được Cellulose như thế nào?

Khi tìm hiểu về thông tin của loài mối, chắc hẳn bạn cũng đã nghe qua về việc mối sử dụng Cellulose làm thức ăn để tạo ra đường tiêu hóa, chính điều này làm hỏng đồ nội thất. Vầy Cellulose là gì, hãy cùng QTCLand.com tìm hiểu chi tiết trong bài viết này nhé!

1. Cellulose là gì?

Cellulose là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học (C₆H₁₀O₅)ₙ, thuộc nhóm polysaccharide, được cấu tạo từ các chuỗi dài của hàng trăm đến hàng nghìn đơn vị D-glucose liên kết với nhau qua liên kết β(1→4)-glycosidic. Đây là thành phần cấu trúc chính của thành tế bào thực vật, tảo và một số loại vi khuẩn. Cellulose là polymer hữu cơ phổ biến nhất trên Trái Đất, chiếm khoảng 90% trong sợi bông, 40–50% trong gỗ và khoảng 57% trong cây gai dầu khô.

Đặc điểm nổi bật của Cellulose:

• Không mùi, không vị, không tan trong nước và hầu hết dung môi hữu cơ.
• Có tính bền cơ học cao, giúp thực vật có cấu trúc vững chắc.
• Là thành phần chính dùng để sản xuất giấy, bìa cứng, vải sợi nhân tạo (rayon, cellophane), và nhiều sản phẩm công nghiệp khác.
• Trong dinh dưỡng con người, cellulose là thành phần chính của chất xơ không hòa tan, giúp hỗ trợ tiêu hóa và bài tiết.

2. Vì sao mối lại tiêu hóa được Cellulose?

Mặc dù cellulose rất bền vững và hầu hết động vật, kể cả con người, không thể tiêu hóa được cellulose do thiếu enzyme cellulase, nhưng một số loài động vật như mối, trâu bò, dê, cừu lại có khả năng này nhờ sự hỗ trợ của vi sinh vật cộng sinh trong hệ tiêu hóa.

Cơ chế tiêu hóa Cellulose ở mối:

• Hệ vi sinh vật cộng sinh: Trong ruột của mối có chứa các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm và đặc biệt là các loại động vật nguyên sinh (protozoa) như Trichonympha. Những vi sinh vật này tiết ra enzyme cellulase, có khả năng phá vỡ liên kết β(1→4)-glycosidic trong phân tử cellulose, chuyển hóa cellulose thành các đường đơn giản hơn như glucose.
• Quá trình lên men: Sau khi cellulose bị phân giải thành đường đơn, các vi sinh vật tiếp tục lên men chúng thành các axit hữu cơ như axit axetic, axit propionic, axit butyric,… Các axit này được hấp thụ qua thành ruột và trở thành nguồn năng lượng chính cho mối.
• Vai trò cộng sinh: Mối cung cấp cho vi sinh vật môi trường sống và nguồn thức ăn (cellulose), còn vi sinh vật giúp mối tiêu hóa cellulose, một loại thức ăn giàu năng lượng mà ít loài động vật khác có thể sử dụng.

So sánh với các loài động vật khác:

• Ở động vật nhai lại (bò, dê, cừu), quá trình tiêu hóa cellulose diễn ra trong dạ cỏ nhờ vi khuẩn cộng sinh.
• Ở ngựa, quá trình này diễn ra ở manh tràng và ruột già nhờ lên men vi sinh vật.

3. Ứng dụng và vai trò của Cellulose

• Trong công nghiệp: Sản xuất giấy, vải sợi nhân tạo, phim cellophane, vật liệu xây dựng, nhiên liệu sinh học,…
• Trong y học và thực phẩm: Làm chất độn, chất ổn định, tăng độ nhớt, chất xơ thực phẩm hỗ trợ tiêu hóa.
• Trong môi trường: Cellulose là vật liệu phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường.
• Ngăn chặn diệt mối: Cellulose là nguồn thức ăn quan trọng của mối, hiểu được bản chất có thể giúp tìm ra cách diệt mối

Kết luận

Cellulose là một hợp chất sinh học quan trọng, đóng vai trò cấu trúc chủ yếu trong thực vật và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Nhờ sự cộng sinh với các vi sinh vật đặc biệt, mối và một số động vật khác có khả năng tiêu hóa cellulose, biến nguồn thức ăn khó tiêu này thành năng lượng nuôi sống cơ thể. Đây là một ví dụ điển hình về sự thích nghi và cộng sinh trong tự nhiên.