hydrolyysi

Hydrolyysi on kemiallinen reaktio, jossa yhdiste hajoaa veden vaikutuksesta. Vesimolekyyli osallistuu reaktiivina ja lopputuotteina syntyy yleensä kaksi pienempää molekyyliä. Reaktio voi tapahtua ilman katalyyttiä, mutta se nopeutuu happamalla tai emäksisellä katalyysillä tai biologisesti entsymaattisesti hydrolaasien avulla. Hydrolyysi on keskeinen sekä elimistön aineenvaihdunnassa että teollisissa prosesseissa, joissa monimutkaisia yhdisteitä pilkotaan vesiliuoksiin.

Yleisimmät hydrolyysityypit liittyvät sidosrakenteisiin, joita vesi voi katkoa. Estereiden hydrolyysi tuottaa alkoholia ja karboksyylihapon; emäskatalysoitu hydrolyysi voi johtaa karboksylaattien suoloihin. Amideihin liittyvä hydrolyysi johtaa karboksyylihappoon ja aminoyhdisteisiin. Glykoosidiset sidokset rikkoutuvat disakkarideista yksinkertaisiksi sokereiksi. Proteiinien hydrolyysi pilkkoo peptidisidokset aminohapoiksi, ja nukleinihappojen hydrolyysi vapauttaa nukleoideja tai nukleotideja.

Biologinen merkitys on erityisen suuri. Ruuansulatuskanavassa sylkirauhasissa ja haimassa tuotetut entsyymit kuten amylaasi, proteaasit ja lipaasit katalysoivat veden osallistumalla tärkkellyksen, proteiinien ja lipiden hajoamiseen. Hydrolyysi mahdollistaa ravintoaineiden pilkkomisen ja täten energian sekä rakennusaineiden vapauttamisen. Lisäksi noin monenlaisia biomolekyylejä sekä polymeerejä voidaan teollisesti hydrolysoida, esimerkiksi esterien tai polysakkaridien pilkkomiseksi käyttämällä hapoilla, hapoilla tai entsyymejä.

Sovellukset kattavat ravitsemus- ja elintarviketeollisuuden, biopolttoaineiden tuotannon sekä kemian- ja polymeeriteollisuuden prosessit, joissa haluttu yhdiste jaetaan veden avulla.