Raimo Alén | Akateeminen Kirjakauppa

Kirja on täydentävä rinnakkaisteos tekijän aiemmalle Kokoelma orgaanisia yhdisteitä – Ominaisuudet ja käyttökohteet -teokselle. Yhtenä tavoitteena on asiasisältönsä ohella vahvistaa myös suomenkielistä alan kirjallisuutta ja terminologiaa. Kirja soveltuu yleiseksi käsi- ja oppikirjaksi varsin laaja-alaiselle lukijakunnalle.

Moninaisten biosynteesivaiheiden kautta fotosynteesin reaktiotuotteina syntyviä, rakenteiltaan monomeereistä aina suurimolekyylisiin polymeereihin ulottuvia hiilihydraatteja tavataan runsaasti kasvibiomassassa (noin 70 % kuiva-aineesta) ja niiden järkiperäinen hyötykäyttö yhdistettynä kiertotalouteen muodostaa yhä enenevässä määrin kasvavan globaalin suuntauksen.

Muiden tieteiden tavoin hiilihydraattikemia on muodostanut jo lähes kaksi vuosisataa uudenaikaisen orgaanisen kemian merkittävän ja vakiintuneen osan, mutta hiilihydraattien hyötykäytöllä ja siihen kohdistuneella käytännön tietämyksellä on myös sellaisenaan oma mielenkiintoinen ja monituhatvuotinen historiansa. Hiilihydraattikemia käsittää kuitenkin nykyisin pitkälle erikoistuneen osa-alueensa, jossa mm. kolmiulotteisella stereokemialla on keskeinen merkityksensä ja jonka yhden erikoispiirteen muodostaa yhdisteiden nimeämisessä sovellettava itsenäinen sekä orgaanisen kemian yleisestä nimeämiskäytännöstä tietyssä määrin tyypillisesti poikkeava systeeminsä. Voidaan myös oikeutetusti väittää, että hiilihydraattikemian tietämyksellä on, ei ainoastaan orgaanisen ja teknillisen kemian, vaan myös biokemiallisten ilmiöiden ymmärtämisen ja sitä kautta esim. farmakologian yleisen kehittymisen kannalta suuri merkitys.

Hiilihydraatit toimivat keskeisinä energialähteinä (sokerit) tai vararavintoina (tärkkelys ja glykogeeni), mutta ne muodostavat myös kasvien ja tiettyjen eläinten tukirakenteita (selluloosa ja kitiini). Lisäksi hiilihydraatteja ja niiden johdannaisia esiintyy rakenneosina lukuisissa biologisesti merkittävissä luonnonaineissa (mm. nukleiinihapot, DNA ja RNA). Luonnonaineet ovat sellaisenaan kiehtoneet aina kemistejä. Toisaalta elämme nykyisin aikakautta, jossa uusiutuvien raaka-aineiden entistä merkittävämpi hyödyntäminen nousee vähitellen keskeiseksi tekijäksi ja olemme määrätietoisesti siirtymässä petrokemian aikakaudesta entistä näkyvämmin uuteen, ”vihreän kemian” aikakauteen. Kyseisessä muutoksessa erityisesti hiilihydraatteihin kohdistuva laaja-alainen tietämys muodostaa yhden merkittävän avaintekijän. Tähän liittyen on myös korostettava, että hiilihydraatit muodostavat ainutlaatuisen monifunktionaalisen aineryhmän, joka voidaan tarvittaessa muuntaa synteettisen kemian keinoin monella tavoin vastaamaan entistä monipuolisemmin elinkeinoelämän ja kemianteollisuuden tarpeita. Lisäksi on huomioitava, että selluloosa on maailman yleisin orgaaninen polymeeri ja näin sen monomeerisen rakennekomponentin, glukoosin, voidaan katsoa edustavan luonnossa yleisimmin tavattavaa orgaanista molekyyliä.

Kirjan tarkoituksena on lähestyä aihetta systemaattisesti, jolloin tarkastelussa on pyritty valaisemaan välttämättömän nykyteorian ohella myös tietyssä määrin yhdisteiden esiintymiseen ja käyttöön liittyviä historiallisia näkökohtia. Laajan saatavilla olevan materiaalin takia kirjaan on kuitenkin pystytty sisällyttämään ainoastaan tyypillisiä esimerkkejä lähinnä hiilihydraattien hyödyntämisen kannalta olennaisista reaktioista. Yleistavoitteena on ollut jakaa hiilihydraattikemian perustietämystä henkilöille, jotka eivät välttämättä ole aiemmin tutustuneet syvällisesti alueeseen, mutta jotka olisivat jo tietyssä määrin perehtyneet yleiseen orgaaniseen kemiaan. Lisäksi yleispyrkimyksenä on ollut ylläpitää ja vahvistaa entisestään alan suomenkielistä terminologiaa.

Kirjan (pehmeäkantinen, painatuskoko A5) luvut 1 ja 2 käsittelevät aihejohdannon ohella historiallisia näkökohtia, luvut 3−7 hiilihydraattien isomeriaan ja avaruusrakenteisiin liittyviä kokonaisuuksia sekä yhdisteiden nimeämistä ja luku 8 hiilihydraattien biosynteesiä. Tämän jälkeen luvuissa 9 ja 10 luodaan katsaus luontaisesti esiintyviin hiilihydraatteihin ja niitä sisältäviin lukuisiin aineryhmiin. Lopuksi luvuissa 11 ja 12 käydään lyhyesti läpi hiilihydraattien yleisiä reaktioita sekä hiilihydraatteja sisältävän biomassan teollista hyödyntämistä, biomassanjalostusta. Yksityiskohtaisten hakemistojen sisällyttäminen on myös katsottu kirjan tehokkaan hyödyntämisen kannalta yhdeksi keskeiseksi asiaksi, jolloin yleishakusanahakemiston (noin 1600 nimikettä) ohella on kirjaan sisällytetty yhdistenimihakemisto (noin 2800 yhdistettä). Kokonaisuus sisältää noin 100 numeroitua kuvaa, noin 450 yhdisteiden rakennekuvaa (mukana muutama reaktiokaava) sekä noin 30 numeroitua taulukkoa.