ตัวอย่างของโครงสร้างที่เป็นไปได้ของลิกนิน ในภาพนี้ (ไม่นับโซ่ข้างที่เป็นคาร์โบไฮเดรต) มี 28 มอนอเมอร์ (ส่วนใหญ่เป็นคอนิเฟอริลแอลกอฮอล์ ) มีคาร์บอน 278 อะตอม, ไฮโดรเจน 407 อะตอม และออกซิเจน 94 อะตอม
ลิกนิน (อังกฤษ : lignin ) เป็นชั้นของพอลิเมอร์ ธรรมชาติเชิงซ้อนที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้างพืชมีท่อลำเลียง และสาหร่าย บางชนิด[ 1] ลิกนินเป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของผนังเซลล์ เนื่องจากมีคุณสมบัติแข็งเกร็งและไม่เน่าเปื่อยง่าย ลิกนินถูกกล่าวถึงครั้งแรกในปี ค.ศ. 1813 โดยโอกุสแต็ง ปีรามัส เดอ ก็องดอล นักพฤกษศาสตร์ชาวสวิส ผู้ตั้งชื่อตามคำภาษาละติน lignum ที่แปลว่าไม้[ 2]
ลิกนินถือเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่พบมากที่สุดในโลกเป็นอันดับสองรองจากเซลลูโลส เป็นพอลิเมอร์เชื่อมโยงข้ามที่มีมวลโมเลกุล เกิน 10,000 หน่วยมวลอะตอม มีคุณสมบัติเป็นสารประกอบอะโรมาติกที่เป็นไฮโดรโฟบิก [ 3] ลิกนินมีมอนอเมอร์คือมอนอลิกนอล สามชนิดได้แก่ พาราคูมาริลแอลกอฮอล์ คอนิเฟอริลแอลกอฮอล์ และซินาพิลแอลกอฮอล์ [ 4] มอนอลิกนอลเหล่านี้รวมตัวในรูปฟีนิลโพรพานอยด์ สามแบบคือ p-hydroxyphenyl (H), guaiacyl (G) และ syringyl (S)[ 5] โดยพืชเมล็ดเปลือย มีลิกนินที่ประกอบด้วยแบบ G เป็นส่วนใหญ่ ขณะที่พืชใบเลี้ยงคู่ ส่วนใหญ่เป็นแบบผสมระหว่าง G กับ S ส่วนพืชใบเลี้ยงเดี่ยว เป็นแบบผสมกันทั้งสามแบบ[ 5] พืชแต่ละชนิดมีองค์ประกอบของลิกนินแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นแอสเพน (หมู่ Populus sect. Populus ) ประกอบด้วยคาร์บอน 63.4%, ออกซิเจน 30%, ไฮโดรเจน 5.9% และเถ้า 0.7%[ 6] ลิกนินสามารถเขียนในรูปสูตรเคมีทั่วไปคือ (C31 H34 O11 )n
ลิกนินทำหน้าที่หลายอย่างในพืช เช่น เติมช่องว่างในผนังเซลล์ระหว่างเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และเพกทิน , รองรับเซลล์เทรคีด เซลล์เวสเซล ในไซเลม และเซลล์สเคลอรีด ในสเคลอเรนไคมา , จับกับเฮมิเซลลูโลสและพอลิแซ็กคาไรด์ อื่น ๆ เพื่อเสริมความแข็งแรงให้ผนังเซลล์[ 7] ลิกนินมีส่วนสำคัญในการลำเลียงน้ำในลำต้นพืชโดยทำงานร่วมกับเยื่อเลือกผ่าน ที่ยอมให้น้ำแพร่ผ่าน ขณะที่ตัวลิกนินเองเป็นไฮโดรโฟบิกซึ่งไม่จับกับโมเลกุลน้ำจึงลำเลียงน้ำไปตามไซเลมได้[ 8] การพบลิกนินในพืชมีท่อลำเลียงทำให้เกิดข้อสันนิษฐานว่าลิกนินมีหน้าที่เดิมคือลำเลียงน้ำ อย่างไรก็ตามบางส่วนชี้ว่าลิกนินพบในสาหร่ายสีแดง ซึ่งเป็นพืชไม่มีท่อลำเลียง เช่นกัน จึงเป็นไปได้ว่าลิกนินมีหน้าที่เดิมคือเป็นโครงสร้างป้องกัน[ 9] การผลิตลิกนินเป็นผลพลอยได้จากการผลิตกระดาษเชิงอุตสาหกรรม โดยลิกนินจะถูกแยกระหว่างการผลิตเพราะจะทำให้กระดาษเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อเก่า[ 10] ลิกนินถูกใช้เป็นสารหล่อลื่น สารลดแรงตึงผิว สารเคลือบผิว สารหน่วงไฟ[ 11] และปัจจุบันมีการศึกษาเพื่อพัฒนาเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ [ 12]
อ้างอิง
↑ Martone, Pt; Estevez, Jm; Lu, F; Ruel, K; Denny, Mw; Somerville, C; Ralph, J (Jan 2009). "Discovery of Lignin in Seaweed Reveals Convergent Evolution of Cell-Wall Architecture". Current Biology . 19 (2): 169–75. doi :10.1016/j.cub.2008.12.031 . ISSN 0960-9822 . PMID 19167225 .
↑ E. Sjöström (1993). Wood Chemistry: Fundamentals and Applications . Academic Press . ISBN 978-0-12-647480-0 .
↑ Yinghuai, Zhu; Yuanting, Karen Tang; Hosmane, Narayan S. (January 23, 2013). "Applications of Ionic Liquids in Lignin Chemistry" . IntechOpen . doi :10.5772/51161 . สืบค้นเมื่อ August 23, 2020 .
↑ K. Freudenberg; A.C. Nash, บ.ก. (1968). Constitution and Biosynthesis of Lignin . Berlin: Springer-Verlag.
↑ 5.0 5.1 W. Boerjan; J. Ralph; M. Baucher (June 2003). "Lignin biosynthesis". Annu. Rev. Plant Biol . 54 (1): 519–549. doi :10.1146/annurev.arplant.54.031902.134938 . PMID 14503002 .
↑ Hsiang-Hui King; Peter R. Solomon; Eitan Avni; Robert W. Coughlin (Fall 1983). "Modeling Tar Composition in Lignin Pyrolysis" (PDF) . Symposium on Mathematical Modeling of Biomass Pyrolysis Phenomena, Washington, D.C., 1983 . p. 1. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF) เมื่อ 2017-08-08. สืบค้นเมื่อ 2020-08-23 .
↑ Chabannes, M.; และคณะ (2001). "In situ analysis of lignins in transgenic tobacco reveals a differential impact of individual transformations on the spatial patterns of lignin deposition at the cellular and subcellular levels" . Plant J . 28 (3): 271–282. doi :10.1046/j.1365-313X.2001.01159.x . PMID 11722770 .
↑ K.V. Sarkanen; C.H. Ludwig, บ.ก. (1971). Lignins: Occurrence, Formation, Structure, and Reactions . New York: Wiley Intersci.
↑ Labeeuw, Leen; Martone, Patrick T.; Boucher, Yan; Case, Rebecca J. (May 21, 2015). "Ancient origin of the biosynthesis of lignin precursors" . Biology Direct . doi :10.1186/s13062-015-0052-y . สืบค้นเมื่อ August 23, 2020 . [ลิงก์เสีย ]
↑ Woodward , Aylin (September 22, 2018). "Why Do Book Pages Turn Yellow Over Time?" . Live Science . สืบค้นเมื่อ August 23, 2020 .
↑ Neeraj Mandlekar; และคณะ (March 21, 2018). "An Overview on the Use of Lignin and Its Derivatives in Fire Retardant Polymer Systems" . IntechOpen . doi :10.5772/intechopen.72963 . สืบค้นเมื่อ August 23, 2020 .
↑ Abengoa (2016-04-21), The importance of lignin for ethanol production , สืบค้นเมื่อ 2016-08-10 .