Lignin
Lignin je důležitou stavební složkou dřeva zabezpečující dřevnatění jeho buněčných stěn. Obsah ligninu tvoří zhruba 26 až 35 procent hmotnosti dřeva a je nižší u jehličnanů než u listnatých stromů.[1] Lignin je po celulóze druhou nejčastější organickou sloučeninou na Zemi, tvoří 25 % rostlinné biomasy. V největším množství se objevuje v sekundární buněčné stěně rostlinných buněk. Sekundární buněčnou stěnu tvoří především xylémové cévy a tracheidy. Vyskytuje se také v obilovinách, otruby obsahují kolem 8 % ligninu.
Funkce ligninu v organismu dřeviny
editovatLignin plní hydrofobní funkci. Jeho hlavním úkolem je spojování mezibuněčných vláken a zpevnění celulózových molekul v rámci buněčných stěn. Dřevu dodává pevnost především v tlaku. Při využití dřeva jako paliva je množství ligninu klíčové a spoluurčuje jeho výhřevnost. Způsob, jak za pomoci rostlinných hormonů zvýšit produkci ligninu v rostlinách, si nechal patentovat tým českých a norských vědců pod vedením Jana Hejátka z výzkumného institutu Ceitec.[2]
Chemické složení ligninu
editovatLignin je vysokomolekulární polyfenolická amorfní látka. Základní stavební jednotkou jsou deriváty fenylpropanu (fenylpropanoidy), které označujeme jako prekurzory ligninu. Jsou to p-kumarylalkohol, koniferylalkohol a sinapylalkohol. Tyto prekurzory jsou vázány do trojrozměrných struktur etherovými vazbami nebo vazbami mezi dvěma uhlíky. Je kovalentně vázán na polysacharidy.
Lignin postrádá pravidelnou strukturu a opakující se jednotky, které nacházíme u jiných přírodních polymerů jako je například celulóza. Z tohoto důvodu se na lignin pohlíží nikoliv jako na samostatnou sloučeninu, ale jako na směs fyzikálně a chemicky heterogenních látek, jejichž strukturu lze interpretovat modely. Takový model pak ilustruje typy jednotlivých složek a možné vazby mezi nimi.
- Ligniny ve dřevě jehličnatých dřevin
- Označovány jako guajacyl ligniny
- koniferylalkohol (až 95 %) + p-kumarylalkohol (do 5 %)
- Ligniny ve dřevě listnatých dřevin
- Označovány jako guajacyl-syringylové ligniny
- koniferylalkohol + sinapylalkohol — vysoká variabilita v jejich zastoupení v závislosti na konkrétním druhu dřeviny
Syntéza ligninu
editovatSyntéza ligninu probíhá extracelulárně, tedy přímo v buněčné stěně. Jednotlivé prekurzory ligninu jsou vytvářeny v Golgiho aparátu a přenášeny ven z protoplastu, kde jsou aktivovány peroxidem vodíku a v následné radikálové reakci vytváří vazby nejen mezi sebou, ale i se všemi ostatními složkami buněčné stěny.[3]
Vliv tepla na lignin
editovatLignin je tepelně málo stálý, jeho rozklad začíná už při cca 140 °C. Důsledkem je hnědnutí dřeva. Je termoplastický a vyznačuje se absorpcí světla.
Reference
editovat- ↑ Lignin | MeziStromy.cz. www.mezistromy.cz [online]. [cit. 2022-11-07]. Dostupné online.
- ↑ WIESNEROVÁ, Ema. Vědci patentovali metodu zvyšující využitelnost dřeva. Muni : měsíčník Masarykovy univerzity. Brno: Masarykova univerzita, 2016-10-17, roč. 12, čís. říjen 2016, s. 6. Dostupné online [PDF, cit. 2016-11-10]. ISSN 1801-0806.
- ↑ Votrubová, O.: Anatomie rostlin, skriptum, Karolinum, Praha 1996
Externí odkazy
editovatObrázky, zvuky či videa k tématu lignin na Wikimedia Commons