مطالعه ساختار شیمیایی لیگنین های چوب آسیاب شده (MWL) و آنزیمی (CEL) تهیه شده از چوب صنوبر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد شیمی دانشگاه پیام نور، جاده لشکرک، سه راه ازگل، سازمان مرکزی پیام نور

2 دانشجوی دکتری رشته علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران

3 دانشیار رشته علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران

چکیده

در این مطالعه از یک روش جدید برای جداسازی و تخلیص لیگنین چوب صنوبر بوسیله آنزیم استفاده شد. لیگنین آنزیمی بدست آمده با روش متداول جداسازی لیگنین یعنی روش یورکمن(MWL) از لحاظ ساختار شیمیایی مورد مقایسه قرار گرفت. مطالعه شیمیایی لیگنین‌ها با استفاده از فنون طیف سنجی FT-IR و NMR کمی به همراه آنالیز اولیه مولکولی و توزیع وزن مولکولی انجام گرفت. بررسی‌ها نشان داد که لیگنین آنزیمی بدست آمده ساختار بسیار سالم‌تری نسبت به لیگنین MWL دارد. در مقایسه با روشهای متداول آنزیمی استخراج لیگنین استفاده از توالی آنزیمی به همراه کاهش زمان آسیاب کردن سبب جداسازی لیگنین بطور ملایم با تغییرات ساختاری اندک می شود. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Adler, E. and S. Hernestam (1955) Estimation of phenolic hydroxyl groups in lignin. 1. Periodate oxidation of guaiacol compounds. Acta Chem. Scand., 9, 319-334.

Bjorkman A. (1954) Isolation Lignin from Finly Divided Wood with Natural Solvent, Nature 174:1057-1058

Blakeney A.B., P.J. Harris,R.J. Henry, B.A. Stone (1983) A simple and rapid preparation of alditol acetates for monosaccharide analysis. Carbohydr. Res. 113:291–299.

Capanema E. A., M. Y. Balakshin and  J. F. Kadla (2005) Quantitative Characterization of a Hardwood Milled Wood Lignin by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, J. Agric. Food Chem. 53, 96399649

Chang H. M., Cowling E. B., Brown W., Adler E., Miksche G. (1975) Comparative Studies on Cellulolytic Enzyme Lignin and Milled Wood Lignin of Sweetgum and Spruce. Holzforschung, 29, 153-159.

Duarte A. (2001) Eucalyptus globules kraft pulping residual lignin, Holzforschung, 55, 645-651.

Esterbauer H, W. Steiner, I. Labudova (1991). Production of Trichoderma cellulase in laboratory and pilot scale. Biores. Technol.36, 51-6.

Faix O. (1992) Fourier transforms infrared spectroscopy. In: Lin SY, Dence CW, editors. Methods in lignin chemistry. Berlin: Springer-Verlag; . p. 83–109.

Faix O., Beinhoff O. (1988) FTIR spectra of miled wood lignins and lignin polymer models (DHPs) with enhanced resolution obtained by deconvolution, J. Wood Chem. Technol., 8, 505-522.

Fujimoto A., Y. Matsumoto, H.M. Chang, G. Meshitsuka (2005) Quantitative evaluation of milling effects on lignin structure during the isolation process of milled wood lignin. J. Wood Sci. 51:89–91.

Furuno H., T. Takano, S. Hirosawa, H. Kamitakahara and F. Nakatsubo (2006) Chemical structure elucidation of total lignins in Woods. Part II: Analysis of a fraction of residual wood left after MWL isolation and solubilized in lithium chloride/N,N-dimethylacetamide Holzforschung, Vol. 60, pp. 653–658

Gellerstedt, G.; Northey, R. A.  (1989) Analysis of Birch Wood Lignin by Oxidative-Degradation. Wood Sci. Technol.  23, 75-83.

Goyal A, B. Ghosh, D. Eveleigh (1991) Characterisation of Funga Cellulases. Biores. Technol. 36:37-50.

Higuchi T. (1985) Biosynthesis and Biodegradation of Wood Components; Academic Press: Orlando, FL.

Holtman K.M., H.M.  Chang  and  J.F. Kadla (2004) Solution-State Nuclear Magnetic Resonance Study of the Similarities between Milled Wood Lignin and Cellulolytic Enzyme Lignin, J. Agric. Food Chem. 52: 720-726

Hon, D. N. S.; Glasser, W. G. (1979) Effect of Mechanical Action on Wood and Fiber Components. Tappi, 62, 107-110.

Hu Z., T.F. Yeh, H.M. Chang,Y. Matsumoto  and J.F. Kadla (2006) Elucidation of the structure of cellulolytic enzyme lignin, Holzforschung, 60, 389–397

Ibarra D., J. C. del R´ıo, A. Gutiérrez, I. M. Rodr´ıguez, J. Romeroc, M. J. Martınez, Á.T. Martınez  (2004) Isolation of high-purity residual lignins from eucalypt paper pulps by cellulase and proteinase treatments followed by solvent extraction, Enzyme and Microbial Technology 35: 173–181

Ikeda T.,K. Holtman, J.F. Kadla,H.M.  Chang,H.  Jameel (2002) Studies on the effect of ball milling on lignin structure using a modified DFRC method. J. Agric. Food Chem. 50:129–