木質(zhì)素是一種復(fù)雜的芳香族高分子聚合物，廣泛存在于植物細(xì)胞壁中，與纖維素、半纖維素共同構(gòu)成植物骨架，是自然界中含量僅次于纖維素的天然高分子物質(zhì)。它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不穩(wěn)定，不同植物來源的木質(zhì)素在組成和結(jié)構(gòu)上存在一定差異。

木質(zhì)素單體是構(gòu)成木質(zhì)素的基本單元，主要包括三種類型：香豆醇（對(duì)羥基肉桂醇）、松柏醇和芥子醇。在植物體內(nèi)，這些單體通過氧化聚合反應(yīng)形成木質(zhì)素。香豆醇形成對(duì)羥基木質(zhì)素，主要存在于草本植物中；松柏醇形成紫丁香基木質(zhì)素，在針葉樹中含量豐富；芥子醇形成愈創(chuàng)木基木質(zhì)素，常見于闊葉樹中。木質(zhì)素及木質(zhì)素單體的含量和組成是衡量植物材料性質(zhì)的重要指標(biāo)，在木材加工、造紙、生物能源開發(fā)等領(lǐng)域具有重要的研究價(jià)值。

生理功能

木質(zhì)素在植物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著多種重要的生理功能。首先，它為植物細(xì)胞壁提供了強(qiáng)大的機(jī)械支持，增強(qiáng)了植物的剛性和強(qiáng)度，使植物能夠抵御外界的機(jī)械壓力和風(fēng)雨等自然因素的侵襲，維持植株的直立生長。

其次，木質(zhì)素具有良好的疏水性，能夠減少水分在植物體內(nèi)的過度流失，有助于植物保持水分平衡，特別是在干旱等不良環(huán)境條件下，這種作用更為顯著。同時(shí)，其緊密的結(jié)構(gòu)還能形成一道物理屏障，阻止病原體（如細(xì)菌、真菌等）的侵入和擴(kuò)散，提高植物的抗病能力。

另外，木質(zhì)素在植物的物質(zhì)運(yùn)輸中也起到一定作用，它參與構(gòu)成維管組織的細(xì)胞壁，保障了水分和養(yǎng)分在植物體內(nèi)的高效運(yùn)輸。而木質(zhì)素單體作為木質(zhì)素合成的前體，其合成和轉(zhuǎn)化過程直接影響木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進(jìn)而調(diào)控植物的上述生理功能。

木質(zhì)素及木質(zhì)素單體系列檢測原理

針對(duì)木質(zhì)素及木質(zhì)素單體的檢測，有多種方法，以下介紹幾種常見的檢測原理：

紫外分光光度法：木質(zhì)素含有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，在紫外光區(qū)有特征吸收峰（通常在 280nm 左右）。將植物樣品經(jīng)過處理（如提取、純化）后，測定其在 280nm 處的吸光度，根據(jù)朗伯 - 比爾定律，在一定濃度范圍內(nèi)，吸光度與木質(zhì)素的含量成正比，通過與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)比可估算樣品中木質(zhì)素的含量。該方法操作簡單、快速，但受樣品中其他芳香族化合物的干擾，準(zhǔn)確性可能受到影響，適用于木質(zhì)素含量的快速初步測定。

高效液相色譜法（HPLC）：對(duì)于木質(zhì)素單體的檢測，HPLC 法是常用的方法之一。植物樣品經(jīng)化學(xué)處理（如酸解、酶解等）使木質(zhì)素降解為單體，提取純化后進(jìn)入色譜柱。由于不同單體在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同，在高壓作用下實(shí)現(xiàn)分離，然后通過紫外檢測器等進(jìn)行檢測。根據(jù)各單體的保留時(shí)間定性，依據(jù)峰面積與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)比定量。HPLC 法分離效果好，能同時(shí)檢測多種木質(zhì)素單體，準(zhǔn)確性較高，廣泛應(yīng)用于木質(zhì)素單體組成的分析。

氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）：適用于揮發(fā)性較強(qiáng)的木質(zhì)素單體衍生物的檢測。首先將木質(zhì)素單體進(jìn)行衍生化處理（如甲基化、三甲基硅烷化等），使其轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的化合物，然后進(jìn)入氣相色譜柱進(jìn)行分離。分離后的單體衍生物進(jìn)入質(zhì)譜儀，在離子源中被離子化，產(chǎn)生具有特定質(zhì)荷比的離子，通過質(zhì)譜檢測可確定其分子量和結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定性和定量分析。該方法靈敏度高、特異性強(qiáng)，能準(zhǔn)確測定微量的木質(zhì)素單體，是研究木質(zhì)素單體組成的重要手段。

蒽酮比色法：主要用于測定木質(zhì)素中碳水化合物等雜質(zhì)較少時(shí)的木質(zhì)素含量。蒽酮在濃硫酸作用下與木質(zhì)素中的某些成分反應(yīng)生成藍(lán)綠色復(fù)合物，該復(fù)合物在 620nm 左右有最大吸收峰。通過測定吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比可計(jì)算木質(zhì)素的含量。該方法操作簡便，但特異性相對(duì)較差，受其他還原性物質(zhì)影響較大。