リグニン（読み）りぐにん（英語表記）lignin

デジタル大辞泉

リグニン（lignin）

植物中にセルロースなどと結合して存在する高分子化合物。細胞壁に堆積たいせきして木質化を起こし、植物体を強固にする。木材では20～30パーセント含まれ、パルプ製造の際の不要成分。バニリン製造・粘着剤などに利用。

出典　小学館

精選版 日本国語大辞典

リグニン

1. 〘 名詞 〙 ( [英語] lignin ) 木材、竹など木化した植物体の主成分の一つ。セルロースとともに二〇～三〇パーセント存在し、主に細胞と細胞をつなぎ合わせる接着剤の役をする。ベンゼン環を含む網状高分子化合物。分離すると褐色の粉末になる。パルプ製造廃液中に多量に存在し、バニリンの製造に用いる。

出典　精選版 日本国語大辞典

日本大百科全書(ニッポニカ)

リグニン
りぐにん
lignin

木質素ともいう。維管束植物の道管、仮道管などの木部に多量にみいだされる高分子物質。とくに木材中には乾物量の20～30％に達する量が含まれる。化学構造はベンゼン環に炭素3個がついたフェニルプロパン型の炭素骨格からなり、これが多数互いに側鎖と側鎖、ベンゼン環と側鎖の間で結合した樹枝状構造をもち、分子量5万以上の重合体である。多くの溶媒に不溶のため、パルプ製造の際には亜硫酸処理によってリグニンを可溶化して除去する。

　高等植物の分化した組織を薄片にしてフロログルシン（トリオシキベンゼン）塩酸溶液で染色すると、顕微鏡下で細胞壁に沿って赤い呈色が見られる。これはリグニンのコニフェリルアルデヒド基に基づく反応である。細胞分裂を終えたばかりの若い植物細胞は細胞壁もまだ薄く柔らかであるが、しだいにセルロースの一次壁がつくられ固さを増してくる。木化はこのような成長のごく初期からおこり、成長点にある若い細胞でも分裂の数日後にはリグニンの反応が認められるようになる。木化が進むと細胞は分裂の能力を失い、老化して細胞の働きも停止する。しかし、こうして木化が進むことによって細胞どうしが互いに結合し、木部の組織が強固になって、自然の風雨にさらされる植物体をしっかりと保つようになる。細胞壁中ではリグニンはセルロース、ヘミセルロース、ペクチンのような多糖類と強く結合して細胞壁の物理的な強化に役だっている。またセルロースなどの多糖類はリグニンに覆われることで化学的な抵抗力も増す。植物細胞の外側には、初めセルロースを主体とした一次細胞壁が形成されるが、細胞が成熟するにしたがって、セルロースのミセル構造の間にリグニンが沈着し、細胞壁が強固になる。これとともに物質の交換が妨げられ、リグニンが細胞壁全体に広がって一定量に達すると、細胞壁の肥厚が止まる。この過程を木化とよび、あらゆる高等植物細胞でみられる。木化は成長のごく初期からおこるが、木化の進行とともに細胞の老化が進み、最終的には生活力を失う。

　植物の進化の程度にしたがい、リグニンの構成成分にいくらかの違いがみられる。裸子植物の針葉樹のリグニンはグワヤシルプロパンがおもな構成単位である。シダ植物のリグニンも針葉樹に似るといわれる。これに対して広葉樹で代表される双子葉植物のリグニンは、グワヤシルプロパンに加えてシリンギルプロパンが主体となり、それゆえメトキシル基CH₃O-の割合が針葉樹リグニンよりも高くなる。単子葉植物のリグニンはグワヤシルプロパンとシリンギルプロパンのほかにp-ヒドロキシフェニルプロパンを含んでいる。これらのフェニルプロパン単位が互いに側鎖と側鎖、ベンゼン環と側鎖の間でエーテル結合し、またベンゼン環どうしがジフェニル（ビフェニル）結合して、たいへん入り組んだ重合体となり、リグニンを形成している。

　リグニンの生合成は、フェニルアラニンより桂皮(けいひ)酸を経て生成するフェニルプロパノイドが前駆物質となって、これが細胞壁でペルオキシダーゼによって酸化重合して進行する。工業的には、パルプ製造過程における亜硫酸パルプ、ソーダパルプの廃液から大量に回収され、そのアルカリ分解によって得られるバニリンは香料などの工業原料として用いられる。

［吉田精一・南川隆雄］

『八浜義和・上代昌著『リグニンの化学』（1946・日本評論社）』▽『日本林業技術協会編・刊『林業技術史第5巻　林産化学編ほか』（1975）』▽『吉田精一・南川隆雄著『高等植物の二次代謝』（1978・東京大学出版会）』▽『榊原彰著『木材の秘密――リグニンの不思議な世界』（1983・ダイヤモンド社）』▽『石倉成行著『植物代謝生理学』（1987・森北出版）』▽『中野準三編『リグニンの化学――基礎と応用』増補改訂版（1990・ユニ出版）』▽『Y・リン・スティーヴン、W・デンス・カールトン編、中野準三監修、飯塚尭介訳『リグニン化学研究法』（1994・ユニ出版）』▽『樋口隆昌編著『木質生命科学シリーズ2　木質分子生物学』（1994・文永堂出版）』▽『瓜谷郁三編著『ストレスの植物生化学・分子生物学――熱帯性イモ類とその周辺』（2001・学会出版センター）』

[参照項目] | 亜硫酸 | アルデヒド基 | 維管束植物 | 仮道管 | 桂皮酸 | 高分子化合物 | 重合 | 重合体 | 生合成 | セルロース | 多糖 | 道管 | バニリン | ビフェニル | フェニルアラニン | フェニル基 | プロパン | ペクチン | ペルオキシダーゼ | ベンゼン | ベンゼン環 | ミセル | 木化

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

改訂新版　世界大百科事典

リグニン
lignin

木質素とも呼ばれる高分子物質。高等植物中でセルロースなどとともに植物の木化に関与する。木材中の20～30%を占め，セルロースと結合した状態で存在する。高等植物では生育に伴い道管，仮道管，繊維などの組織でリグニンの合成が始まり，いわゆる木化（木質化）が進行する。木化は生長のかなり初期から始まり，リグニンは合成されつづけて，やがて細胞間に強固な構造をつくりあげる。完全に木化した部分の細胞は死細胞であるが，組織全体は物理的にも化学的にも強固な構造となる。リグニンの化学構造は複雑である。メトキシル基CH₃O－や水酸基OH－部分が異なる3種類のプロピルベンゼン化合物を基本単位とし，これらが樹状に重合したものである。

生合成経路は，シキミ酸（芳香族アミノ酸の前駆物質）やフェニルアラニンなどの芳香族アミノ酸からケイ皮酸を経て，コニフェリルアルコール（上式Ⅰ型にあたる）やシナピルアルコール（上式Ⅱ型にあたる）などのケイ皮アルコールC₆H₅CH＝CHCH₂OH誘導体が生成し，これらが重合する。植物種によりこれら3種の前駆体の比率は異なる。一般に広葉樹は上式のⅠ型とⅡ型を構成成分とし，針葉樹ではⅠ型が主である。後者ではⅡ型の物質を合成する酵素の一つが存在しないことが知られている。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型を主構成成分とするものに，イネ科，タケ科の植物がある。モイレMäule反応などの呈色反応を用いて，リグニンの存在や組成の違いなどを知ることができ，これにより一部の例外を除けば，被子植物と裸子植物を区別することも可能である。木材に生育したり，植物に寄生する菌類の中には，ウスバタケなどのようにリグニンを分解する酵素をもち，リグニンを栄養源として生育できる菌（リグニン分解細菌）も知られている。
執筆者：柳田 充弘

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

化学辞典 第2版

リグニン
リグニン
lignin

木材，ワラなど木化した植物の細胞壁の主成分の一つで，木材には20～35％，草本類には15～25％ 含まれており，セルロースについで豊富に存在する天然有機物資源である．木材のもつ硬さや，耐朽性，耐候性などの性質は，リグニンの存在と密接に関連している．コニフェリルアルコールのようなフェニルプロパン骨格をもつ構成単位が，ペルオキシダーゼの作用により，無作為に重合したものと考えられる複雑な構造の網目状高分子である．植物により芳香核の置換基が異なり，針葉樹ではグアイアシル核が95％ 以上，広葉樹ではグアイアシル核より多くのシリンギル核がほぼ等量からなり，ごく少量のp-ヒドロキシフェニル核も含まれる．禾(か)本科ではp-ヒドロキシフェニル核の存在が知られている．構成単位間の結合様式には，β-O-4型(a)，β-5型(b)，β-β型(c)，β-1型，5-5型などが知られ，(a)がもっとも多い．

その化学構造の多様性のために単離したリグニンは，きわめて不均質で光学不活性であるが，フロログルシノール-塩酸により特異な赤紫色を呈する．通常，多糖と結合し，リグニン・糖複合体(LCC)として存在する．製紙用パルプの製造では，化学的処理によって植物細胞壁からリグニンを除去することが行われ，これを蒸解という．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

リグニン
lignin

セルロースとともに木材の構成成分として重要な高分子化合物。ベンゼン環に水酸基，メトキシル基が結合したプロピルベンゼン誘導体を構成単位とする。木材中に 20～30%含まれ，針葉樹，広葉樹，イネ科植物など植物の種類により，その構成単位である芳香族誘導体の種類と組成が異なる。植物体の細胞間の接着や細胞壁の強化などに役立っているといわれている。パルプの製造廃液中に大量に存在し，バニリンの製造に用いられる。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

百科事典マイペディア

リグニン

木質素とも。木化した植物体の主成分の一つ。木材中の20〜30％を占める。３種のプロピルベンゼン化合物を主体とする網状高分子化合物。主として中間層や細胞壁にセルロース，ヘミセルロースと結合して存在，植物体の強化に役立つ。木材に寄生する菌類はリグニンを分解する酵素をもつ。パルプ製造の廃液中のリグニンを，バニリン製造原料として利用。
→関連項目細胞壁｜食物繊維｜木材腐朽菌

出典　株式会社平凡社

栄養・生化学辞典

リグニン

　芳香族化合物であるヒドロキシフェニルプロパンが重合した形の化合物で，木材の乾燥重量の25〜30％を占める．化学的に安定で，微生物によっても分解されにくい物質．

出典　朝倉書店