اللجنين وهيكله

اللجنين هي فئة معقدة من البوليمرات العضوية التي تشكل المادة الهيكلية الرئيسية في أنسجة الدعم لمعظم النباتات. اللينتين له أهمية خاصة في تكوين جدران الخلايا ، وخاصة في الخشب واللحاء ، لأنها صلبة وأقل عرضة للتسوس. كيميائيا ، اللجنين هو بوليمر مصنوع من قبل السلائف الفينولية تشابك.

بناء

اللجنين عبارة عن مجموعة من البوليمرات غير المتجانسة للغاية المستمدة من عدد صغير من كحول اللجنين السلائف. ينبع التجانس من تنوع ودرجة الارتباط المتقاطع بين هذه الكحول اللجنين. : كحول الحصانة (4-هيدروكسي-3 ميثوكسيفينييل بروبان) (G ، التي تسمى مجموعتها في بعض الأحيان guaiacyl) ، الكحول الخردل (3،5-ديميثوكسي-4-هيدروكسي فينيلبروبان) (S ، التي تسمى في بعض الأحيان موينغيل) و p-coumaryl) الكحول (4-هيدروكسي فينيل بروبان) (H ، التي تُعرف مجموعتها أحيانًا باسم 4-hydroxyphenyl).تختلف الكمية النسبية للسلائف "Monomer " (Lignol) اعتمادًا على مصدر المصنع. يتم تصنيف lignins بشكل عام وفقًا لنسبة Syringyl/Guaiacoyl. اللجنين من Gymnosperms (الأخشاب اللينة ، والأعشاب) مشتقة من الكحول الحصاري ، الذي ينتج عن guaiacol على الانحلال الحراري. في الأوعية الدموية (الأخشاب الصلبة) ، يتم تحويل بعض الكحول الحصرية إلى كحول sinapyl. .يتجاوز الوزن الجزيئي للينين 10000 U.IT هو مسعور مسعور لأنه غني بالوحدات الفرعية العطرية. من الصعب قياس درجة البلمرة لأن المادة غير متجانسة. لقد تم وصف أنواع اللجنين وفقًا لطريقة العزلة. تهيمن على G ، في حين أن بعض النخيل يسيطر عليها S. جميع اللجنين تحتوي على كميات صغيرة من مونومرات اللجنين غير المكتملة أو المعدلة ، فإن المونومرات الأخرى بارزة في النباتات غير الخشبية.

الوظيفة البيولوجية

يملأ اللجنين مسافات جدار الخلية بين السليلوز والهيميسيلولوز ومكونات البكتين ، وخاصة في الأنسجة الوعائية والداعمة: القصبة الهوائية Xylem ، وعناصر الأوعية الدموية والخلايا الصلبة.يلعب اللجنين دورًا حيويًا في توجيه الماء والمواد الغذائية المائية في سيقان النبات. إن مكونات السكاريد من جدران الخلايا النباتية هي ماء للغاية ، وبالتالي فهي قابلة للماء ، في حين أن اللجنين أكثر مسعورًا. سلوك المياه. اللينتين موجود في جميع النباتات الوعائية ولكن ليس في bryophytes ، ودعم فكرة أن وظيفة لينين الأصلية تقتصر على النقل المائي.يرتبط تساهميًا بالهيميسيلولوز ، وبالتالي ربط السكريات النباتية المختلفة ، ونقل القوة الميكانيكية إلى جدران الخلايا ، ومن خلال تمديد النبات ككل. الخلايا والألياف الصلبة المقلوبة.أخيرًا ، يمنح اللجنين مقاومة المرض أيضًا من خلال التراكم في مواقع اختراق الممرض ، مما يجعل الخلايا النباتية أقل عرضة لتدهور جدار الخلية.

الأهمية الاقتصادية

يعد الإنتاج التجاري العالمي لـ Lignin نتيجة لصنع الورق. في عام 1988 ، تم إنتاج أكثر من 220 مليون طن من الورق في جميع أنحاء العالم. يشكل اللجنين حوالي 1/3 من كتلة اللجنين. يستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات ذات الحجم المنخفض حيث يكون الشكل بدلاً من الجودة مهمًا.لا يزال اللب الميكانيكي أو العالي العالي المستخدمة لجعل الأخبار يحتوي على معظم اللجنين الذي كان موجودًا في الأصل في الخشب. هذا اللجنين هو ما يسبب صفراء في الصفراء مع مرور الوقت. تتطلب الورقة عالية الجودة إزالة اللجنين من اللب. تعتبر عمليات الإلغاء تقنية أساسية في صناعة الورق ومصدر للمشاكل البيئية الرئيسية.في اللب الكبريتيت ، تتم إزالة اللجنين من لب الخشب كـ Lignosulfonate ، والتي تم اقتراح العديد من التطبيقات. للخرسانة الطازجة كضوابط في ثلاثينيات القرن العشرين لتقليل نسبة سمنت الماء ، والتي هي المعلمة الرئيسية التي تتحكم في مسامية الخرسانة ، وبالتالي فإن قوته الميكانيكية ، انتشارها والموصلية الهيدروليكية ، جميع المعلمات اللازمة لمتطويته. مثبطات غبار الطريق. يمكن استخدام اللجنين ، اللجنين مع السليلوز لإنشاء بلاستيك قابلة للتحلل كبديل للبلاستيك الهيدروكربوني إذا تم تحقيق استخراج اللجنين من خلال عملية أكثر ملاءمة للبيئة من التصنيع البلاستيكي الشائع.عادةً ما يتم حرق اللجنين الذي تم إزالته بواسطة عملية Kraft بسبب قيمة الوقود ، مما يوفر الطاقة لمصنع الورق. هناك عمليات تجارية لإزالة اللجنين من الخمور السوداء لاستخدامات القيمة الأعلى: Lignoboost (السويد) و Lignoforce (كندا). لدى اللجنين القدرة على أن يصبح مصدرًا متجددًا للمركبات العطرية في الصناعة الكيميائية ، مع سوق محتمل يزيد عن 130 مليار دولار.بالنظر إلى أنه أكثر البوليمرات الحيوية انتشارًا بعد السليلوز ، تمت دراسة اللجنين كطعم لإنتاج الوقود الحيوي ويمكن أن يكون مستخلصًا مهمًا للنبات لتطوير الوقود الحيوي الجديد.