纖維素（cellulose）

纖維素。圖片來源：Wiki

纖維素（Cellulose）的名稱，是在1835年由法國化學家安塞爾姆·佩恩（Anselme Payen，1795-1871）根據法文的細胞加上糖的化學字尾來命名的。佩恩在1838年發現了纖維素，他將木頭以硝酸與鹼處理，得到的不溶物就是纖維素（可溶的部分後來發現是木質素 [lignin]），這項發現在1839年確認。為了要表彰佩恩的貢獻，美國化學學會（American Chemical Society）的纖維素和可再生材料部（Cellulose and Renewable Materials Division）設立了一個安塞爾姆·佩恩獎（the Anselme Payen Award），從1962開始到現在，每年選出一名得獎人。纖維素的結構則是在1920年由赫爾曼·施陶丁格（Hermann Staudinger，1881-1965）確認。

雖然根據EPNOE（The European Polysaccharide Network of Excellence）的資料，提到纖維素的名稱來自於1840年安東尼·德·朱西厄（Antoine de Jussieu）的植物學課程，因為纖維素是細胞壁的主要成分之一，所以他用了法文的 cellule （意為細胞，源自拉丁文 cellula，小房間）與代表糖的化學字尾 -ose來命名。但是筆者查了很久，發現雖然德·朱西厄這個家族人不少，而且也出了幾位植物學家，可是偏偏沒有一位安東尼·德·朱西厄活到1840年的。所以這部分似乎不大可信...

纖維素除了是細胞壁的主要成分。90%的棉花、40-50%的木頭是纖維素。第一個熱塑性聚合物，賽璐珞（celluloid，1870，俗稱假象牙）是用纖維素製造的。纖維素也可以用來做人造絲（嫘縈，rayon，1890年代）、玻璃紙（cellophane，1912） 。人造纖維素則直到1992年才由小林（Kobayashi）和莊田（Shoda）兩人達成，不過植物在好多億年前已經會做這件事了...。

雖然同樣是葡萄糖（glucose）的聚合物，構成纖維素的單元體是 β-D-葡萄糖而非澱粉（starch）與肝醣（glycogen）的α-D-葡萄糖；這個微小的差別，影響了葡萄糖單元體之間氫鍵的形成，造成大量的分子內氫鍵產生，使纖維素成為直鏈狀的分子。而大量的分子間氫鍵，使得纖維素不溶於水；由於動物只分泌澱粉酶（amylase），無法水解 β(1→4)糖苷鍵，因此除了牛、白蟻這些動物因為腸道內有細菌或原生動物協助牠們將纖維素發酵並分解之外，對人類來說，纖維素只是協助糞便成形排出的「膳食纖維」（dietary fiber）罷了。除了細菌與原生動物之外，真菌也能夠分泌分解β(1→4)糖苷鍵的酵素（稱為纖維素酶 cellulase）。

目前工業上纖維素最大宗的用途還是在於製作紙板與紙張，雖然近年來以纖維素製作酒精取代石油的想法非常熱門，但目前纖維酒精的製作成本依然偏高，要成為大眾可負擔的燃料還需要再努力。

參考資料：

Wikipedia. Cellulose. De Jussieu.

Pierre Avenas (ed.). Etymology of Main Polysaccharide Names. The European Polysaccharide Network of Excellence (EPNOE), DOI. 10.1007/978-3-7091-0421-7_2 Springer-Verlag Wien 2012.

Online Etymology Dictionary. Cellulose.