On the Milled Wood Lignins Isolated from Hardwood by Progressive Milling

단계적(段階的) 분쇄법(粉碎法)에 의해 조제(調製)된 활엽수(闊葉樹) MWL에 관한 연구(硏究)

Ultraviolet microscopy of ultrathin sections of wood has proved to be one of the useful means for determining the lignin distribution in the various regions of the cell wall. Also, spectral approach and quantitative analysis of isolated compound middle lamella fraction from birch xylem have revealed that the lignin associated with the vessel secondary wall and middle lamella is composed predominantly of gualacylpropane units. Lignin deposited in the fiber and ray parenchyma secondary walls is composed mostly of syringylpropane units. The middle lamella lignin around fibers and ray cells contains both guaiacyl and syringyl propane quits. On the basis of the results above, this research was carried out to clarify the origin of milled wood lignin (MWL) by analysing the chemical characteristics of ML MWLs extracted at various milling stages. The amount of phenolic hydroxyl-, ${\alpha}$-carbonyl-, and methoxyl-group in the MWL's increases the milling time. And progressive mining contributes to the merease of ratio of syringylaldehyde to vanillin(S/V ratio) after nitrobenzene oxidation of MWL. Accordingly, It could be concluded that milled wood lignin extracted at the initial milling stage derives from compound middle lamella region of cell wall, whereas, with progressive milling, lignin of secondary wall of fiber is introduced gradually to milled wood lignin. These results are suggesting that heterogeneous chemical structure of lignins in hardwood exists. Although milled wood lignin at the initial stage seems to have lower molecular weight in comparison with milled wood lignin extracted at final milling stage from the result of Gel-filtration curves, further study would be required on molecular weight distribution of milled wood lignin in future.

목재(木材)의 초박편시료(超薄片試料)에 자외선주사현미(紫外線走査顯微) 분광분석법(分光分析法)이 목재세포벽내(木材細胞壁內)의 리그닌 분포량(分布量) 변화측정(變化測定)에 우수(優秀)한 방법(方法)임이 판명(判明)되고 자작나무, 목질부(木質部)에서 복합세포간층(複合細胞間層)을 단리(單離)하여 분광분석법(分光分析法)과 정량분석(定量分析)을 수행(遂行), 도관(道管)의 이차막(二次膜)과 세포간층내(細胞間層內)의 리그닌은 주(主)로 Guajacylpropane으로 구성(構成)되었고, 목섬유(木纖維)와 방재세포(放財細胞)의 이차막내(二次膜內)의 리그닌은 대부분(大部分)이 Syringylpropane으로 구성(構成)되었고, 또 목섬유(木纖維) 및 방사세포(放射細胞)의 세포(細胞) 간층(間層)은 Guaiacyl- 및 Syringyl-propane으로 구성(構成)되었다는 연구보고(硏究報告)에 따라 본(本) 연구(硏究)는 너도밤나무 탈지(脫脂) 목분(木粉을 시료(試料)로 하여 마쇄단계별(磨碎段階別)로 Bjorkman리그닌(Milled Wood Lignin, MWL)을 추출(抽出)하여 MWL의 화학적(化學的) 구조(構造)와 특성(特性)을 분석(分析)하여 목재세포벽내(木材細胞壁內)의 리그닌의 구조적(構造的) 차이(差異)와 그 분포량(分布量), 그리고 MWL의 기원(基源)을 보다 명확(明確)히 구명(究明)하고j 수행(修行)하였다. 마쇄시간(磨碎時間)이 길어질수록 MWL의 pehnolic-OH기(基), 카보닐기(基) 그리고 메톡실기(基)의 함량(含量)이 높아지며 또한 단계별(段階別) MWL을 nitrobezene으로 산화(酸化)하여 얻은 vanillin량(量)은 감소(減少)하여 가고 반대로 syringaldehyde량(量)은 증가(增加)한다. 따라서 마쇄초기(磨碎初期)의 MWL은 세포간층(細胞間層) 부위(部位)로부터 온 것이고, 마쇄말기(磨碎末期)의 그것은 마쇄후기(磨碎后期)에 파괴(破壞)되는 목섬유(木纖維)의 세포벽(細胞壁) 이차막(二次膜)에서 유래(由來)된 것이라고 믿어진다. 그러므로 활엽수재목(闊葉樹材木)의 세포벽내(細胞壁內) 리그닌도 위치(位置)에 따라 화학적(化學的) 구조(構造)가 다르다는 것을 명화(明確)히 알 수 있다. 본(本) 연구(硏究)에서 마쇄단계별(磨碎段階別) 각(各) MWL을 젤 여과법(濾過法)에 의(依)한 분자량(分子量)을 분석(分析)한 바 마쇄초기(磨碎初期)MWL의 분자량(分子量)이 마쇄후기(磨碎后期) MWL의 그것보다 작았으나 세포벽내(細胞壁內) 리그닌의 분자량(分子量) 분포(分布)에 관(關)한 상세(詳細)한 것에 관(關)하여는 연구(硏究)가 필요(必要)함을 적시(摘示)한다.