ลิกนิน

ลิกนิน () เป็นชั้นของพอลิเมอร์ธรรมชาติเชิงซ้อนที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้างพืชมีท่อลำเลียงและสาหร่ายบางชนิด ลิกนินเป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของผนังเซลล์เนื่องจากมีคุณสมบัติแข็งเกร็งและไม่เน่าเปื่อยง่าย ลิกนินถูกกล่าวถึงครั้งแรกในปี ค.ศ. 1813 โดยโอกุสแต็ง ปีรามัส เดอ ก็องดอล นักพฤกษศาสตร์ชาวสวิส ผู้ตั้งชื่อตามคำภาษาละติน lignum ที่แปลว่าไม้

ลิกนินถือเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่พบมากที่สุดในโลกเป็นอันดับสองรองจากเซลลูโลส เป็นพอลิเมอร์เชื่อมโยงข้ามที่มีมวลโมเลกุลเกิน 10,000 หน่วยมวลอะตอม มีคุณสมบัติเป็นสารประกอบอะโรมาติกที่เป็นไฮโดรโฟบิก ลิกนินมีมอนอเมอร์คือมอนอลิกนอลสามชนิดได้แก่ พาราคูมาริลแอลกอฮอล์ คอนิเฟอริลแอลกอฮอล์ และซินาพิลแอลกอฮอล์ มอนอลิกนอลเหล่านี้รวมตัวในรูปฟีนิลโพรพานอยด์สามแบบคือ p-hydroxyphenyl (H), guaiacyl (G) และ syringyl (S) โดยพืชเมล็ดเปลือยมีลิกนินที่ประกอบด้วยแบบ G เป็นส่วนใหญ่ ขณะที่พืชใบเลี้ยงคู่ส่วนใหญ่เป็นแบบผสมระหว่าง G กับ S ส่วนพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเป็นแบบผสมกันทั้งสามแบบ พืชแต่ละชนิดมีองค์ประกอบของลิกนินแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นแอสเพน (หมู่ Populus sect. Populus) ประกอบด้วยคาร์บอน 63.4%, ออกซิเจน 30%, ไฮโดรเจน 5.9% และเถ้า 0.7% ลิกนินสามารถเขียนในรูปสูตรเคมีทั่วไปคือ (C31H34O11)n

ลิกนินทำหน้าที่หลายอย่างในพืช เช่น เติมช่องว่างในผนังเซลล์ระหว่างเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และเพกทิน, รองรับเซลล์เทรคีด เซลล์เวสเซลในไซเลม และเซลล์สเคลอรีดในสเคลอเรนไคมา, จับกับเฮมิเซลลูโลสและพอลิแซ็กคาไรด์อื่น ๆ เพื่อเสริมความแข็งแรงให้ผนังเซลล์ ลิกนินมีส่วนสำคัญในการลำเลียงน้ำในลำต้นพืชโดยทำงานร่วมกับเยื่อเลือกผ่านที่ยอมให้น้ำแพร่ผ่าน ขณะที่ตัวลิกนินเองเป็นไฮโดรโฟบิกซึ่งไม่จับกับโมเลกุลน้ำจึงลำเลียงน้ำไปตามไซเลมได้ การพบลิกนินในพืชมีท่อลำเลียงทำให้เกิดข้อสันนิษฐานว่าลิกนินมีหน้าที่เดิมคือลำเลียงน้ำ อย่างไรก็ตามบางส่วนชี้ว่าลิกนินพบในสาหร่ายสีแดงซึ่งเป็นพืชไม่มีท่อลำเลียงเช่นกัน จึงเป็นไปได้ว่าลิกนินมีหน้าที่เดิมคือเป็นโครงสร้างป้องกัน การผลิตลิกนินเป็นผลพลอยได้จากการผลิตกระดาษเชิงอุตสาหกรรม โดยลิกนินจะถูกแยกระหว่างการผลิตเพราะจะทำให้กระดาษเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อเก่า ลิกนินถูกใช้เป็นสารหล่อลื่น สารลดแรงตึงผิว สารเคลือบผิว สารหน่วงไฟ และปัจจุบันมีการศึกษาเพื่อพัฒนาเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ

อ้างอิง 

พืช
พอลิเมอร์