Cтраница 4
Серьезные успехи в интерпретации данных по биосинтезу лигнина получены начиная с 1943 г. Ранние теории о механизме лигнификации были в значительной степени умозрительными. В основном считали, что лигнин возникает из углеводов, образующихся при фотосинтезе, однако на этом общепринятые представления исчерпывались. По мнению ряда исследователей, в качестве возможных предшественников лигнина могут быть полисахариды: целлюлоза, пентозаны и пектины. Многие из этих гипотез основаны на поверхностных наблюдениях и ошибочных выводах и ни одна из них не подтверждена современными исследованиями. По мнению других исследователей, лигнин образуется из водорастворимых углеводов типа глюкозы, фруктозы, пентозы или сахарозы. Хотя эти теории в некоторых случаях были правильными ( теперь известно, что по крайней мере глюкоза и пентоза стимулируют образование лигнина), в настоящее время они представляют лишь исторический интерес. [46]
Энзимы р-глюкозидаза, фенолоксидаза и пероксидаза принимали участие в процессе лигнификации, но в тканях молодых побегов бамбука лигнификация не обнаруживалась. Хигучи с сотрудниками [105, 118] показали, что это объясняется присутствием системы аскорбиновая кислота - глютатион. [47]
Суммарное содержание альдегидов, полученных при нитро-бензольном окислении в пересчете на лигнин Класона, значительно возрастало с увеличением лигнификации. [48]
Аналитические результаты и молекулярные веса, приведенные в табл. 11, показывают, что содержание метоксилов повышается с нарастающей лигнификацией и что содержание фенольных гид-роксилов, метилирующихся диазометаном, в лигнине побегов было выше, чем в зрелом растении. Это указывает на то, что с нарастанием степени полимеризации содержание фенольных гидроксилов уменьшается. Молекулярные веса бамбуковых дио-ксанлигнинов были примерно такого же порядка, как и для растворимого природного елового лигнина. [49]
Ботаники широко пользовались флороглюциновой реакцией, особенно при изучении сезонного роста деревьев [77], для определения того, когда происходит лигнификация. Имеется, однако, очень мало доказательств того, что физиологический процесс лигнификации вызван первоначально присутствием вещества, известного химикам в качестве лигнина. [50]
![]() |
Содержание бензолполикарбоновых кислот и продуктов этанолиза в образцах современной ( образец 1 и ископаемой ( образцы 2 - 4 древесины. [51] |
Несмотря на большие достижения в изучении химической структуры лигнина, до сих пор остается много неясного в представлениях о процессе лигнификации в живых растениях. [52]
На основании определения выхода ароматических альдегидов после щелочно-нитробензольного окисления лигнинов разного происхождения было сделано заключение, что различия в процессе лигнификации как в онтогенезе, так и в филогенезе основываются на количестве и составе ароматических альдегидов. Данных относительно образования в биосинтезе лигнина структур, прочно связанных С-С - связями, мало. [53]
По этим данным, Браун заключил, что путь, ведущий к образованию n - оксикоричной кислоты - ключевому промежуточному веществу в лигнификации - заключается в восстановлении фенилпировиноградной кислоты, образованной из префеновой кислоты и фенилаланина, с последующей дегидратацией образовавшейся фенилмолочной кислоты. [54]
В последующей работе Хигучи и Ито [122] подчеркнули, что лакказа редко встречается в растениях и трудно допустить, чтобы этот фермент обусловливал лигнификацию. В этой же работе японские исследователи разрешили эти противоречия, показав, что из кониферилового спирта получаются окисленные продукты, если окислительная полимеризация идет в присутствии похожих друг на друга тирозиназы шампиньонов, лакказы ревеня или пероксидазы хрена. В своем последнем обзоре Фрейденберг [99] показал, что окислительная полимеризация катализируется лакказой и пероксидазой. [55]
Они подтвердили ранние открытия ботаников относительно того, что Sphagnum u Fegatella не давали окрашивания с лигниновыми реактивами, из чего следовало, что лигнификация отсутствует. [56]
В соответствии с филогенетическим уменьшением одревеснения эти вещества замещаются путем альтернативных метаболических процессов производными коричной кислоты; вещества эти можно считать промежуточными продуктами при лигнификации. [57]