Biosíntesis de lignina

Lignina La biosíntesis comienza en el citosol, donde el monolignol glucosilado se sintetiza a partir de la fenilalanina de aminoácidos. Estas primeras reacciones se comparten con la vía fenilpropanoide. La glucosa unida los convierte en agua soluble y menos tóxica.La polimerización comienza una vez que la m-glucosa se elimina a través de la célula. Incluso después de más de un siglo de investigación, mucho sobre su metabolismo anabólico aún no se entiende. El paso de polimerización, es decir, el acoplamiento radical radical, es catalizado por oxidasas. Busas peroxidasas y peroxidasas y las peroxidasas y Los laccases se encuentran en las paredes celulares vegetales, y no se sabe si uno o ambos grupos están involucrados en la polimerización. Los agentes oxidantes de peso molecular bajo también pueden estar involucrados. Las oxidasas catalizan los radicales libres para formar la monoenzima de lignina. acoplamiento no catalizado para formar polímeros de lignina. Otra teoría invoca el control biológico no especificado.

Biodegradación

La lignina es menos propensa a la degradación que otros biopolímeros como proteínas, ADN e incluso celulosa. No se ve afectado por la hidrólisis catalizada por ácido y base. a la degradación de la desintegración fúngica porque tiene menos enlaces de arilo-arilo y un potencial redox más bajo que las unidades basadas en guaiac. Debido a que se transmite con otros componentes de la pared celular, la lignina minimiza la accesibilidad de la celulosa y la hemicelulosa con las enzimas microbianas, lo que resulta en una digestabilidad reducida en la digestabilidad. de biomasa.Algunas enzimas ligninolíticas incluyen hemo peroxidasas como la lignina peroxidasa, la peroxidasa de manganeso, la peroxidasa multifuncional y el colorante que decoloran las lacasas a base de cobre. Exhibe actividad catalítica contra una variedad de compuestos del modelo de lignina, pero se desconocen sus sustratos in vivo. En general, las lacasas oxidan sustratos fenólicos, pero se ha demostrado que algunas laccasas hongales oxidan sustratos no fenólicos en presencia de mediadores redox sintéticos.

Degradación de lignina por hongos

Las enzimas ligninolíticas bien estudiadas se encuentran en Phanerochaete Crysosporium y otros hongos de la cámara blanca. Algunos hongos de las fuerzas blancas, como la subvermispora de la ceriporipsis, pueden degradar la lignina en las células boscosas, pero otros carecen de esta capacidad. Facilitar la degradación de los compuestos fenólicos derivados de lignina, aunque también se han descrito varias laccasas fúngicas intracelulares. Peroxidasa y otras peroxidasas hemo.

Degradación de lignina por bacterias

Las bacterias carecen de la mayoría de los hongos de enzimas para degradar la lignina, y los derivados de lignina (ácidos grasos, furanos y fenólicos disueltos) inhiben el crecimiento bacteriano. donde las entradas de material terrestre (por ejemplo, hojas caídas) pueden ingresar a las vías fluviales. La actividad ligninolítica de las bacterias no se ha estudiado ampliamente, aunque se describió por primera vez en 1930. Muchos DYP bacterianos se han caracterizado. Lignina peroxidasa, peroxidasa de manganeso o peroxidasa multifuncional), pero tres de las cuatro clases de DYP solo están presentes en bacterias. En contraste con los hongos, la mayoría de las enzimas bacterianas involucradas en la degradación de la lignina son intracelulares, incluidas dos clases de DYP y la mayoría de las lacases bacterianas.En el medio ambiente, la lignina puede degradarse biológicamente por bacterias o abióticamente por alteraciones fotoquímicas, y a menudo esta última contribuye a la primera. Además de la presencia o ausencia de luz, varios factores ambientales pueden afectar la biodegradabilidad de la lignina, incluida y estado redox.

Pirólisis

Durante el quema de leña o la producción de carbón, la pirólisis de la lignina produce una gama de productos, la más característica de los cuales son los fenoles sustituidos con metoxilo. fuente de humo a un fuego de madera. En la cocina, la lignina en forma de maderas duras es una fuente importante de estos dos compuestos, que dan alimentos ahumados como la barbacoa su aroma característico y sabor. Los principales compuestos de sabor de prosciutto son guaiacol y sus 4 -Derivados de 5 y 6-metil y 2,6-dimetilfenol. Estos compuestos son producidos por la descomposición térmica de la lignina en la madera utilizada en las casas de humo.