Nanostructura de microfibrilas de celulosa en madera de abeto

La estructura de las microfibrilas de celulosa en la madera no se conoce en detalle, a pesar de la abundancia de celulosa en la biomasa leñosa y su importancia para la biología, la energía y la ingeniería. Se investigó la estructura de las microfibrilas de celulosa de madera de abeto utilizando una serie de métodos espectroscópicos acoplados a la dispersión de neutrones a pequeño ángulo y a la dispersión de rayos X a gran ángulo. Los datos de dispersión fueron consistentes con microfibrilas de 24 cadenas y favorecieron un modelo "rectangular" con superficies tanto hidrofóbicas como hidrofílicas expuestas. Se demostró que el desorden en el empaquetamiento de las cadenas y los enlaces de hidrógeno aumentaba hacia el exterior desde el centro de la microfibrila. La magnitud del desorden difuminó la distinción entre los alomorfos I alfa e I beta. Las cadenas en la superficie eran distintas en conformación, con altos niveles de desorden conformacional en C-6, menos enlaces de hidrógeno intramoleculares y más enlaces de hidrógeno dirigidos hacia el exterior. El desorden axial podría explicarse en términos de torsión de las microfibrilas, con implicaciones para su biosíntesis.