เซลลูโลสเป็นโพลิเมอร์ธรรมชาติที่เก่าแก่ที่สุดและมีอยู่มากที่สุดในโลก เป็นทรัพยากรทดแทนทางธรรมชาติที่มีค่าที่สุดของมนุษย์โดยไม่รู้จักหมดสิ้น เคมีและอุตสาหกรรมเซลลูโลสเริ่มต้นขึ้นเมื่อกว่า 160 ปีที่แล้ว และเป็นวัตถุวิจัยหลักในระหว่างการกำเนิดและพัฒนาเคมีพอลิเมอร์ ความสำเร็จด้านการวิจัยของเซลลูโลสและอนุพันธ์ของเซลลูโลสมีส่วนสำคัญในการก่อตั้ง การพัฒนา และการเพิ่มคุณค่าทางฟิสิกส์และเคมีของพอลิเมอร์
1. หน้าที่ทางสรีรวิทยา
ไม่มีในร่างกายมนุษย์ - Glycosidase ไม่สามารถย่อยสลายและใช้ประโยชน์จากเซลลูโลสได้ แต่เซลลูโลสสามารถดูดซับน้ำได้มาก เพิ่มปริมาณอุจจาระ ส่งเสริมการบีบตัวของลำไส้ เร่งการขับถ่ายของอุจจาระ ลดระยะเวลาการกักเก็บของสารก่อมะเร็งในลำไส้ และลด ส่งผลเสียต่อลำไส้จึงช่วยป้องกันการเกิดมะเร็งลำไส้ได้
2. ใยอาหาร
เซลลูโลสในอาหารของมนุษย์ส่วนใหญ่มีอยู่ในผักและธัญพืชแปรรูปหยาบ แม้ว่าจะไม่สามารถย่อยและดูดซึมได้ แต่ก็สามารถส่งเสริมการบีบตัวของลำไส้และอำนวยความสะดวกในการขับถ่ายอุจจาระ สัตว์กินพืชอาศัยจุลินทรีย์ที่อยู่ร่วมกันในระบบทางเดินอาหารของพวกมันในการย่อยสลายเซลลูโลสซึ่งสามารถดูดซึมและนำไปใช้ได้ เซลลูโลสในอาหารประกอบด้วยเยื่อใย เส้นใยกึ่งหยาบ และลิกนิน ใยอาหารเป็นสารที่ไม่สามารถย่อยและดูดซึมได้ เมื่อก่อนถือว่าเป็น "ขยะ" ในปี 2013 เชื่อกันว่ามีบทบาทสำคัญในการปกป้องสุขภาพของมนุษย์และยืดอายุขัย จึงเรียกว่าโภชนะที่เจ็ด.
ใยอาหารโดยทั่วไปทำจากใยอาหารที่มีความบริสุทธิ์สูงหลายชนิดที่สกัดจากอาหารธรรมชาติ (บุก ข้าวโอ๊ต บักวีต แอปเปิ้ล กระบองเพชร แครอท ฯลฯ) หน้าที่หลักของใยอาหารคือ:
(1) รักษาโรคเบาหวาน
เส้นใยอาหารสามารถปรับปรุงความไวของตัวรับอินซูลินและอัตราการใช้อินซูลิน เส้นใยอาหารสามารถห่อหุ้มน้ำตาลในอาหาร ทำให้ค่อยๆ ดูดซึม และปรับสมดุลของน้ำตาลในเลือดหลังมื้ออาหาร เพื่อควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วยเบาหวานและรักษาโรคเบาหวาน
(2) การป้องกันและรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจ
การเพิ่มขึ้นของคอเลสเตอรอลในเลือดจะนำไปสู่โรคหลอดเลือดหัวใจ การขับออกของคอเลสเตอรอลและกรดโคลิกมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเส้นใยอาหาร ใยอาหารสามารถรวมตัวกับกรดโคลิกและทำให้กรดโคลิกถูกขับออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว ในขณะเดียวกัน ใยอาหารและกรดโคลิกจะส่งเสริมการเปลี่ยนคอเลสเตอรอลเป็นกรดโคลิก ซึ่งจะช่วยลดระดับคอเลสเตอรอล
(3) ฤทธิ์ลดความดันโลหิต
เส้นใยอาหารสามารถดูดซับไอออนและแลกเปลี่ยนกับไอออนของโซเดียมและโพแทสเซียมในลำไส้ ทำให้อัตราส่วนของโซเดียมและโพแทสเซียมในเลือดลดลง ทำให้ความดันโลหิตลดลง
(4) ฤทธิ์ต้านมะเร็ง
ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1970 เป็นต้นมา มีรายงานการวิจัยใยอาหารในการต้านมะเร็งมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะ ความสัมพันธ์ระหว่างใยอาหารกับมะเร็งทางเดินอาหาร การสำรวจในช่วงแรกๆ ในอินเดียแสดงให้เห็นว่าผู้คนที่อาศัยอยู่ทางตอนเหนือของอินเดียบริโภคใยอาหารมากกว่าผู้ที่อาศัยอยู่ในทางตอนใต้ของอินเดีย และอัตราการเกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่ก็ต่ำกว่าในอินเดียตอนใต้มากเช่นกัน จากการสำรวจนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวิจัยเชิงลึกมากขึ้นและพบว่าใยอาหารช่วยป้องกันและรักษามะเร็งลำไส้ได้หลายประการ ได้แก่ saprophytes บางชนิดในลำไส้ใหญ่สามารถสร้างสารก่อมะเร็งได้ ในขณะที่จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์บางชนิดในลำไส้สามารถใช้ใยอาหารได้ เพื่อผลิตกรดไขมันสายสั้นซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของ saprophytes; กรดโคลิคและกรดเชโนลิกในน้ำดีสามารถถูกเผาผลาญโดยแบคทีเรียให้กลายเป็นสารก่อมะเร็งและสารก่อกลายพันธุ์ของเซลล์ เส้นใยอาหารสามารถจับกับสารต่างๆ เช่น กรดโคลิก และขับออกจากร่างกายเพื่อป้องกันการสร้างสารก่อมะเร็งเหล่านี้ เส้นใยอาหารสามารถส่งเสริมการบีบตัวของลำไส้ เพิ่มปริมาณอุจจาระ และลดระยะเวลาการถ่ายอุจจาระ ซึ่งช่วยลดโอกาสของสารก่อมะเร็งในลำไส้ที่สัมผัสกับอาหาร แบคทีเรียที่มีประโยชน์ในลำไส้สามารถใช้เส้นใยอาหารเพื่อผลิตกรดบิวทีริก ซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตและการขยายตัวของเซลล์เนื้องอก กระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เนื้องอกเป็นเซลล์ปกติ และควบคุมการแสดงออกของยีนก่อมะเร็ง
(5) ลดน้ำหนักและรักษาโรคอ้วน
เส้นใยอาหารแทนที่ปริมาณสารอาหารบางชนิดในอาหารและลดปริมาณอาหารทั้งหมด ใยอาหารส่งเสริมการหลั่งของน้ำลายและน้ำย่อย มีบทบาทในการเติมน้ำในกระเพาะอาหาร ในขณะที่ดูดซับน้ำและบวม ซึ่งสามารถทำให้รู้สึกอิ่มและยับยั้งความอยากอาหาร ใยอาหารจะรวมตัวกับกรดไขมันบางชนิด การรวมกันนี้ทำให้กรดไขมันไม่สามารถดูดซึมได้เมื่อผ่านทางเดินอาหาร ทำให้อัตราการดูดซึมไขมันลดลง
(6) รักษาอาการท้องผูก
เส้นใยอาหารมีความสามารถในการอุ้มน้ำได้ดี และการดูดซึมน้ำได้ถึง 10 เท่า หลังจากดูดซับน้ำแล้วจะเพิ่มปริมาตรของลำไส้ทำให้อุจจาระหลวมและอ่อนนุ่มและทำให้ลำไส้เรียบขึ้นและง่ายขึ้น ในขณะเดียวกัน ใยอาหารในฐานะสิ่งแปลกปลอมในลำไส้สามารถกระตุ้นการหดตัวและการบีบตัวของลำไส้ เร่งการขับถ่ายของอุจจาระ และมีบทบาทในการรักษาอาการท้องผูก
