Qual A Composiço Da Lignina?
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Desafios e Pesquisas em Andamento
A lignina de hidrólise é obtida durante a hidrólise da madeira a uma temperatura de 180-190ºC, sob pressão de 12-14atm, e com solução de H2SO4 de 0,5 a 1,0%. Devido às condições de extração, ocorre uma transformação da matéria-prima vegetal, na qual os polissacarídeos são convertidos a monossacarídeos (pentoses e hexoses), restando um produto insolúvel (rendimento de 25 - 40%) denominado lignina técnica bruta (LTB).
A técnica de titulação condutivimétrica é bastante conveniente para a determinação da concentração de hidroxilas em ligninas, por ser de utilização fácil e rápida (Sarkanen & Schuerch, 1955) apud PILÓ-VELOSO et al., ., 1993. A reação envolvida nesta titulação constitui-se em uma reação de neutralização de carboxilas e de fenóis com hidróxido de lítio. O ponto de equivalência é determinado facilmente (MORAIS, 1987).
Lignins: isolation methods and chemical characterization
A lignina é a segunda molécula orgânica mais abundante nas plantas após a celulose, um componente importante das paredes celulares das plantas. A cada ano, as plantas produzem 20 × 10 9 toneladas de lignina. No entanto, apesar de sua abundância, seu estudo tem sido bastante limitado.
A estrutura química, no entanto, pode ser diferente em sua constituição devido às diversas condições do solo e do clima. Essa diferença também pode ser dada pelas modificações estruturais sofridas no seu processo de extração e isolamento.
GLASSER & GLASSER (1981) também propuseram um esquema e estrutura para a lignina de madeiras moles. Para tal, foram necessárias análises elementares, determinação de açúcares e cinzas, determinação de grupos funcionais por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H e reação de oxidação com permanganato seguida da análise dos produtos formados por cromatografia gasosa ligada à espectrometria de massa (CGMS) e por cromatografia de permeação em gel (CPG). Os resultados dessas análises, associados aos dados da literatura e à simulação por computador dos modos possíveis de acoplamento dos radicais dos derivados do álcool cinamílico, possibilitaram a formulação de um esquema para a estrutura dessas ligninas.
Funções
b)1. Processo organossolve - Envolve reação com um álcool (metanol, isobutanol, ciclo hexanol ou álcool benzílico) e ácido acético. Os álcoois combinam com a lignina na presença de ácidos minerais formando a lignina alcoólica, solúvel, com rendimento de 30%.
Zeisel (1985) apud PILÓ-VELOSO et al. (1993) desenvolveu um dos primeiros métodos para a determinação de grupos metoxílicos. Por outro lado, Viebock e colaboradores desenvolveram uma técnica para a determinação de metoxilas, a qual pode ser utilizada para amostras com enxofre.
A degradação da lignina mediada pela presença de fungos tem sido extensivamente estudada pela biotecnologia para branqueamento e tratamento dos restos produzidos após a fabricação de papel, entre outros usos.
O que é lignina?
Desse modo, a vida útil do clássico papel branco é mais extensa, ao contrário do papelão. Basta observar o uso comum de armazenar objetos em caixas de papelão durante longos períodos de anos. Não raramente, ao movimentar uma caixa dessas, ela se rompe facilmente.
Os fungos capazes de degradar a lignina são chamados fungos de podridão branca, que contrastam com fungos de podridão marrom que atacam moléculas de celulose e similares. Esses fungos são um grupo heterogêneo e seu representante mais proeminente é a espécie Phanarochaete chrysosporium.
Em estudos feitos por Lapierre et al. (1987) apud MORAIS (1992), foi verificado que nesta reação, sob catálise básica, ocorre inicialmente o rompimento das ligações alquil-arila, formando os íons fenolatos e, na seqüência, acontece a quebra das ligações C a C b , dando origem a aldeídos. Entretanto, o mecanismo dessa reação não é bem entendido. Uma informação importante que se pode tirar dessa oxidação refere-se ao teor total de aldeídos e ácidos formados. Verificado por SALIBA et al. (1999b) os aldeídos obtidos através da oxidação com nitrobenzeno, interferem diferentemente na digestão dos carboidratos das plantas nos animais.
As possibilidades da lignina
A lignina é composta principalmente por unidades fenólicas, ligadas entre si em uma complexa rede tridimensional. A estrutura exata da lignina varia entre diferentes tipos de plantas e até mesmo dentro de uma mesma planta. No entanto, as principais unidades constituintes da lignina incluem álcool coniferyl, álcool sinapyl e álcool p-coumaryl. Estas unidades formam ligações entre si, resultando em uma variedade de estruturas diferentes.
Segundo alguns autores, embora os resíduos agrícolas possam ser obtidos em quantidades quase inesgotáveis, até o momento não há aplicação importante para o polímero em questão.
Desse modo, o polímero possui uma função fungicida na madeira das árvores e é encontrado somente em plantas vasculares, ou seja, em vegetais que possuam tecidos específicos para transporte de líquidos. Assim, podemos entender facilmente o que é lignina.
Nota editorial
A lignina é um polímero natural presente em plantas terrestres, principalmente, nas gimnospermas e angiospermas. Acredita-se que ela tenha desempenhado um papel importante na evolução das plantas. Isso porque ela também é um dos principais componentes da madeira, responsável por conferir rigidez e sustentação mecânica.
Devido às crescentes preocupações ambientais, a busca por alternativas sustentáveis aos produtos baseados em petróleo tornou-se uma prioridade. Neste contexto, a lignina apresenta-se como uma matéria-prima renovável de grande potencial. Ao contrário dos combustíveis fósseis, que são finitos e contribuem significativamente para as emissões de gases de efeito estufa, a lignina é biodegradável e pode ser produzida de forma sustentável através do cultivo de plantas.
Embora a união desses blocos estruturais pareça ser liderada por forças estocásticas, pesquisas recentes descobriram que uma proteína parece mediar a polimerização e formar uma grande unidade repetitiva.
Síntese
Para os herbívoros, a lignina é um componente fibroso das plantas que não é digerível. Ou seja, não é atacado pelas enzimas típicas da digestão ou pelos microorganismos que vivem no cólon.
Dessa forma, é possível perceber que a substância tem ligação covalente com outros componentes e precisa deles para que a sua função seja desempenhada. Existem apenas três elementos que compõem as moléculas da lignina, que são o carbono, o hidrogênio e oxigênio.
Principais características e estrutura
A palavra lignina vem do latim lignum, que significa madeira. Trata-se de um dos principais componentes dos tecidos de gimnospermas e angiospermas, ocorrendo em vegetais e tecidos vasculares. Sabe-se que a lignina tem um importante papel no transporte de água, nutrientes e metabólitos, sendo responsável pela resistência mecânica de vegetais, além de proteger os tecidos contra o ataque de microorganismos. Vegetais primitivos como fungos, algas e liquens não são lignificados (FENGEL & WEGENER, 1984).
Parte dos objetivos deste trabalho foi caracterizar quimicamente as ligninas dos resíduos agrícolas de milho (RM) e de soja (RS) e verificar como as mesmas afetam a digestibilidade dos carboidratos estruturais.