لیگنین

لیگنین یک پلیمر پیچیدهٔ ساخته شده از واحدهای مولکولی فنیلپروپان است که به شکل آمورف و مخلوط با هولوسلولز در گیاهان به صورت لایه ای دور سلولز را فرا گرفته است. بعد از سلولز لیگنین رایج ترین ترکیب در ساختار گیاهان چوبی و غیرچوبی است. چوب خشک حاوی حدود ۲۵ درصد لیگنین است که در دیواره سلولی و در قسمت خارجی سلول قرار گرفته است. لیگنین به عنوان یک اتصال دهنده دیواره سلولی عمل می کند و فیبرهای سلولی حاوی ماتریکس را برای استحکام ساختار چوب به هم متصل می نماید. منابع لیگنین فراوانند و اکثراً هم غیرقابل مصرفند. چوب و پوست درختان که از صنایع الواری به جای می مانند و همچنین پسماندهای کشاورزی می توانند مقدار بسیار زیادی لیگنین حاصل دهند. منبع کوچک تر ولی در دسترس تر لیگنین خمیر کاغذ و صنایع چوب است که ذخیره زیادی برای لیگنین است. محتویات لیگنین در گونه های مختلف چوب از یک درخت به درخت دیگر و حتی در یک منطقه از یک درخت نسبت به منطقه دیگر از همان درخت متفاوت است. لیگنین یک پلیمر با وزن مولکولی بیشتر از ۱۰٬۰۰۰ در درختان کاج و احتمالاً کمتر از ۵۰۰۰ در درختان برگ ریز می باشد که سه منومر اصلی آن کونیفریل الکل، ایزواوژنول و سیرنژیل الکل می باشند. مونومر این یک امینو اسید است
عبارت لیگنین از واژه لاتینی lignum به معنای چوب مشتق شده است و درحالیکه لیگنین بخش عمده ساختار چوب نیست، با این حال یکی از ترکیبات اصلی تمام گیاهان آوندی است. در سال ۱۸۳۸، Anselme Payen مشاهده کرد که در اثر تیمار چوب به وسیلهٔ اسید نیتریک بخشی از چوب حل و یک توده فیبری باقی می ماند. وی در توضیح این اتفاق چنین نتیجه گیری نمود که بخش محلول که حاوی مقدار بیشتری کربن نسبت به بخش فیبری است یک ماده پوسته می باشد که بخش فیبری را احاطه کرده است. لیگنین ۱۵–۳۶ درصد وزن چوب را تشکیل می دهد. در حالیکه نظریه ابتدایی Payen در مورد پوسته ای بودن لیگنین تا حدودی صحیح می باشد، لیگنین نقش حیاتی را درگیاهان آوندی ایفا می کند. لیگنین به درخت استحکام، مانع نفوذ آب در عرض سلول چوبی و تسهیل انتقال آب و شیره گیاهی در بافت چوبی می گردد. بعلاوه، لیگنین یکی از عوامل اصلی دوام طبیعی در چوب در برابر میکروارگانیسم های مخرب چوب است. لیگنین دومین پلیمر طبیعی فراوان دنیاست که از واحدهای ساختاری فنیل پروپان با اتصالات کربن - کربن و اتری تشکیل شده است. لیگنین طی یک فرایند پیچیده از واحدهای قندی در گیاهان عالی بیوسنتز می شود. در دیواره سلول چوبی لیگنین به وسیلهٔ اتصالات استری و اتری به کربوهیدراتها متصل می شود. پیوندهای فیزیکی و شیمیایی موجود بین لیگنین و قندهای دیواره سلول چوبی، مانع از استخراج آن به صورت دست نخورده و سالم می شود. این مسئله بکارگیری روش های تخریبی و غیر تخریبی در مطالعه ساختار آن را مشکل می کند؛ بنابراین، دانش کنونی ما در مورد ساختار شیمیایی لیگنین بکر عمدتاً از برخی از مطالعات انجام شده در مورد بررسی مکانیسم های بیوسنتز لیگنین و داده های تجربی مطالعه لیگنین های چوب به شدت آسیاب شده ( MWL ) و سلولیتیک ( CEL ) ناشی شده است.

لیگْنین (lignin)
ماده ای طبیعی که گیاهان به منظور استحکام بخشیدن به بافت ها می سازند. تجزیۀ لیگنین با آنزیم ها دشوار است. از این رو، به استثنای چند قارچ و باکتری خاص موجودات زنده قادر به هضم چوب نیستند. لیگنین جزء اصلی همۀ چوب هاست و در نتیجه، از نظر تجاری حائز اهمیت بسیار است. از نظر شیمیایی، لیگنین از هزاران حلقه از اتم های کربن تشکیل می شود که به صورت زنجیری طویل با اتصالات متفاوت به یکدیگر متصل اند.