Lignin

Lignin (l. lignum - ved, treverk) er en polymer i sekundærveggen hos planter som gir mekanisk støtte i hudvev og i vanntransportsystemet i planter (xylem) .  Sekundærveggen i styrkevevet sklerlenkym er insatt med lignin. Lignin gir også beskyttelse mot sykdomsfremkallende sopp, bakterier og virus. Lignin virker som "betong" i celleveggen hvor cellulose og hemicellulose danner "armeringsjernet". Lignin er et stort og meget komplekst makromolekyl bygget opp av 3 forskjellige fenylpropanoider (C6-C3): koniferylalkohol, sinapylalkohol og 4-koumarylalkohol. Alle disse  er vanlig i lignin fra angiospermer. Lignin fra gymnospermer inneholder mest koniferylalkohol og mindre mengder 4-koumarylalkohol.

Hydrogenperoksid (H2O2) og peroksidaser deltar i en fri radikal polymerisering (krysskobling og lenking) av fenylpropanoider. Celleveggstrukturen er ferdigdannet før lignifisering. De fleste organismer, untatt noen hvitråtesopp, har vanskeligheter med å nedbryte lignin. Lignin som isoleres fra planter er brunfarget og uløselig i vann. Lignin kan brukes til produksjon av syntetisk vanilje (vanillin).

Linin er et meget kompleks kjemisk stoff bestående av fenylpropanoider laget fra aminosyren fenylalanin. Polymer av fenylpropanoider f.eks. koniferylalkohol, koumarylalkohol og sinapylalkohol. Finnes i celleveggen hos landplanter, sammen med cellulosehemicellulose og pektin,  og er en forutsetning for plantenes liv på land. Lignin mangler i celleveggene hos vannplanter. Vanlig forekommende i sekundærvegger i vedvevet (xylem), samt i sekundærveggene til styrkevev (sklerenkym). Lignin er innleiret i celleveggen  kryssbundet til polysakkarider, og virker som betongen i sekundærveggen i styrkevev og ledningsvev. Lignin er hydrofob og vannavstøtende, tungt nedbrytbart, og gir beskyttelse mot mikroorganismer og soppangrep. Lignin må fjernes fra cellulosemassen ved produksjon av hvitt papir.

Monomeren som brukes til å lage lignin kalles monolignol. Enzymet peroksidase deltar i dannelse av monolignolradikaler som polymeriseres til lignin. Lignin og langkjedete alifatiske hydrokarboner er noen av de få biologiske stoffene som ikke kan fermenteres. I en oksygenatmosfære brytes de imidlertid ned av mikroorganismer, bl.a. hvitråtesopp.

Lignin er bygget av tre monolignoler: koniferylalkohol (guaicyl-enheter), sinapylalkohol (sinapyl-enheter) og p-koumarylalkohol (p-OH-fenyl-enheter).

Monolignol

Monolignoler blir laget fra aminosyren fenylalanin i fenylpropanoid biosynteseveien.

Biosyntese av forkomponenter til lignin

Monolignolene blir faktet over plasmamembranen via ABC-transportører, og deretter blir de koblet oksidativt sammen og danner et greinet komplekst nettverk. Enzymet NADPH oksidase lager hydrogenperoksid (H2O2). Peroksidase og laccase lager monolignol-radikaler. Hos blomsterplantene (angiospermene) inneholder lignin mest koniferylalakohol og sinapylalkohol. De nakenfrøete (gymnospermene) har lignin med mest koniferylalkohol. Innholdet av lignin varierer mellom kjerneved og splint. Lignin gjør at sekundærveggen blir hydrofob, motstår trykk, press og drag, samt er bestandig mot nedbrytning. Lignin var en forutsetning for at landplantene skulle utvikle seg. Mest lignin finner man i vedrør og trakeider, samt i styrkevevet sklerenkym (fibre og sklereider). Dessuten viser det seg at Casparysk bånd i endodermis sannsynligvis er laget fra lignin, og inneholder ikke suberin i de mengdene man trodde tidligere.

Publisert 4. feb. 2011 10:33 - Sist endret 13. mars 2019 13:53