lignin

定义：存在于植物纤维中的一种芳香族高分子化合物。其含量可占木材的50%。在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。

学科：生物化学与分子生物学

相关名词：维管束 纤维素 细胞壁

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

木质素是一种广泛存在于维管束植物细胞壁中的复杂的天然有机高分子聚合物，主要由松柏醇、香豆醇和芥子醇等苯丙烷的衍生物交联而成，是自然界中储量仅次于纤维素的第二大天然高分子有机物。作为植物细胞壁的重要组成部分，木质素在植物中主要起到增强机械强度、耐腐蚀、抗压、促进水分运输以及抵御外界环境侵害等作用。

木质素的提取方法主要有以下几种：

1.碱法提取。使用氢氧化钠等碱液处理原料，使木质素发生碱性水解，转化为可溶的碱木质素盐。此技术效率较高，工艺成熟，但是强碱条件会使木质素部分降解，导致其分子量降低、结构改变明显，且产生大量黑液造成环境污染。

2.酸法提取。采用硫酸或盐酸等无机酸，在高温高压条件下提取，能有效分离木质素，但对设备腐蚀严重，能耗高、污染大，且木质素结构易被破坏。

3.溶剂法提取。采用有机溶剂提取木质素。此方法条件温和，可以较好地保留木质素结构完整性，产品纯度较高，但有机溶剂成本高、回收困难，且提取率通常较低。

4.物理研磨法。在非润胀性溶剂中长时间研磨木粉，再用溶剂抽提。此方法对木质素结构破坏最小，但是过程复杂，得率较低。

5.微生物酶法。通过微生物分泌的木质素过氧化物酶等酶系进行木质素降解，条件温和、污染小，但提取速度较慢。

6.微波、超声波辅助提取。利用微波、超声波可加速提取，提高提取率。

7.超临界流体萃取。利用超临界二氧化碳等流体作为萃取剂，具有高效、环保、选择性强等优点。

木质素在材料、能源、农业等多个领域展现出了广泛的应用潜力，如可用作环保黏合剂、沥青乳化剂、塑料增强剂、混凝土减水剂、废水处理剂、液体燃料等，也可作为抗菌材料、药物和缓释肥料载体以及土壤改良剂等。随着提取和改性技术的进步，木质素的高值化利用前景将更加广阔。

（延伸阅读作者：吉林农业大学资源与环境学院教授 钟双玲）

责任编辑：张鹏辉