koolhydraatpolymeren

Koolhydraatpolymeren zijn polymeren opgebouwd uit monosacharide-eenheden die via glycosidebindingen aan elkaar zijn gekoppeld. Het grootste deel behoort tot de polysacchariden en komt zowel in de natuur voor als in synthetische varianten. Ze bestaan meestal uit lange ketens van suikerachtige bouwstenen en vertonen doorgaans een hoge hydrofiele aard en biobased afbreekbaarheid.

Voorbeelden van koolhydraatpolymeren zijn cellulose, glycogeen en zetmeel (amylose en amylopectine), die elk andere structuurkenmerken en functies kennen. cellulose is een onvertakte lange polymeer van glucosemoleculen met β-1,4-bindingen en vormt structureel bóvenop plantencelwanden. Zetmeel bestaat uit amylose en amylopectine met α-1,4- en α-1,6-bindingen en dient als energieopslag. Andere belangrijke polysacchariden zijn chitin (N-acetylglucosamine), pectinen en alginaten; veel gums en exopolysacchariden zoals xanthan en guar gum worden ook als koolhydraatpolymeren beschouwd.

Eigenschappen van koolhydraatpolymeren hangen af van monomeren, type bindingen, vertakkingen, lengte en mate van derivatisering. Ze zijn meestal wateroplosbaar of waterbindend, kunnen gels of films vormen en vertonen doorgaans biogebruikbaarheid en afbreekbaarheid. Door chemische modificatie, crosslinking of copolymerisatie kunnen hun mechanische eigenschappen en oplosbaarheid worden gestuurd.

Toepassingen omvatten voedingsmiddelen (verdikkers, texturering en stabilisatie), farmacologie en biomedische sector (hydrogels, medicijnafgifte en weefselengineering) en materiaalkunde (biogebaseerde films en verpakkingen). In de natuur spelen koolhydraatpolymeren zowel structurele functies als energieopslag, terwijl synthetische varianten gericht zijn op gecontroleerde prestaties en duurzaamheid.