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发布时间：2019-04-17 16:45所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要：以赤松心材提取物不同浓度溶液作为木材防霉剂，对木材上常见的六种霉变菌进行培养基抑菌试验，并对水曲柳木材的防腐效果进行了测定.结果表明：0.5g/L浓度的提取物对六种霉菌均有不同程度的抑制效果，黄曲霉、黑曲霉、杂色曲霉、彩绒革盖菌四种霉菌的抑
摘要：以赤松心材提取物不同浓度溶液作为木材防霉剂，对木材上常见的六种霉变菌进行培养基抑菌试验，并对水曲柳木材的防腐效果进行了测定.结果表明：0.5g/L浓度的提取物对六种霉菌均有不同程度的抑制效果，黄曲霉、黑曲霉、杂色曲霉、彩绒革盖菌四种霉菌的抑制效果与铜唑抑菌效果相当;对可可球二孢的抑制效果优于铜唑;而对于绿色木霉霉菌的抑制效果要弱于铜唑;当提取物浸渍液浓度2.0g/L以上、吸药量0.43g/m2以上时，提取物溶液冷浸处理的水曲柳木材防腐等级可达I级.
关键词：赤松,心材,防腐剂,霉菌
被砍伐后的木材中尚保留有大量的淀粉等营养成分，这些营养成分在外界温度、湿度等环境条件适宜时，会造成细菌、真菌等微生物的快速生长，[1-3]从而导致木材发生霉变、变色、腐蚀等现象，最终影响木材的品质、后期加工工艺、应用领域等，造成木材在经济价值和使用价值方面的损失.因此，木材防腐、防霉技术的研究和开发一直受到广泛的关注.[4-6]
已经开发出多种木材防腐剂，包括气体防腐剂、油类防腐剂、油溶性防腐剂、水溶性防腐剂等四大类.[7-10]虽然现存防腐剂的种类较多，但较大的毒性造成了其安全性问题无法得到根本解决，进而限制了其应用领域.与传统防腐剂相比，天然产物提取物具有以下三个方面的优势：[11-16](1)与木材结构相似，在木材中分散均匀，不易流失;(2)毒性较小，对木材所易遭受的微生物针对性较强;(3)生产过程绿色，无污染.因此，天然产物提取物的使用对提高木材制品的安全性、环保性有着重要的意义.
赤松(PinusdensifloraSieb.etZucc)又称日本赤松、灰果赤松、短叶赤松等，属于松杉目、松科、松属、赤松种，广泛分布于中国、日本、朝鲜、俄罗斯等东北亚地区.赤松木材具有天然的抗腐蚀、抗霉变的特性，特别是赤松的心材，在抗腐蚀、抗霉变方面能达到0级，几乎看不到微生物的生长.[1-19]但是，对使用赤松提取物在防霉防腐方面的研究较少，本研究将赤松心材提取物用于木材防霉防腐试验，为新型天然木材防霉剂的开发提供依据.
1材料与方法
1.1材料
(1)供试菌株绿色木霉(Trichodermaviride)、黄曲霉(Aspergillusflavus)、杂色曲霉(A.versicolor)、黑曲霉(A.niger)、可可球二孢(Lasiodiplodiatheobromae)、彩绒革盖菌(Trametesversicolor)采购自中国农业科学院食品加工研究所.
(2)戊唑醇铜(铜唑)由成都师范学院提供.
(3)新砍伐赤松去皮，剖去边材，取中间心材，在80℃真空干燥烘箱内烘干、粉碎，以97%的丙酮为浸提液按料液比(料重/液体重)1：3浸提24h.浸提过程超声处理3次，每次20min.将浸提液经滤纸过滤后得到滤液，滤液经35℃旋蒸后得赤松心材提取物.
1.2试验方法
1.2.1赤松心材提取物抑菌试验
[20]称取10g淀粉加入到70g水中，加热至100℃溶解，调剂pH值至7.5，热过滤除去固体，将滤液分成三份，选取两份分别按照0.5g/L加入铜唑作为对照组，0.5g/L加入赤松心材提取物作为试验组，另一份作为未加防霉剂的空白对照组.分别将不同培养基倒入9cm培养皿，并分别接种不同菌株直径为5mm的圆形的菌种块，在25℃条件培养10d，取出测量菌落在培养基上的大小.每个试验组重复5次取平均值.
1.2.2木材防腐试验
木材防腐试验方法参照国标GB/T13942.1-2009.[21]试验样本为水曲柳(Fraxinusmandschurica)木材，处理采用加压浸注法，加压浸泡时间5d，每个处理12块，浸注液为赤松心材提取物醇溶液.
2结果与分析
2.1赤松心材提取物抑菌效果
赤松心材提取物对黄曲霉、黑曲霉、绿色木霉、杂色曲霉、彩绒革盖菌、可可球二孢等六种霉菌的抑菌效果，菌落形状为近圆形，赤松心材提取物对这六种霉菌均有一定程度的抑制效果，其中对黄曲霉、黑曲霉、杂色曲霉、彩绒革盖菌四种霉菌的移植效果与铜唑抑菌效果相当;对可可球二孢的抑制效果优于铜唑;而对于绿色木霉霉菌的抑制效果要弱于铜唑.综合来看，赤松心材提取物对木材霉菌的抑制效能与铜唑相当，是十分理想的天然木材防霉剂.
2.2赤松心材提取物防腐效果
赤松心材提取物对水曲柳木材防腐效果(两次实验的平均值)如表2所示，其试验接种菌为采绒革盖菌，毛白杨(PopulustomentosaCarr)木材为对照试验组，如果对照试验组质量损失率<40%，则试验需重新进行.
提取物处理可以明显提升水曲柳木材的防腐等级，原水曲柳木材防腐等级仅为III级，以1.0g/L赤松心材提取物乙醇溶液冷浸处理后，水曲柳木材防腐等级提升为II级，当浓度!2.0g/L处理时，水曲柳木材防腐等级可达I级.
且随着赤松心材提取物浓度的增大，其质量损失率越小，当赤松心材提取物浓度达到10g/L时，其质量损失率仅有6.98%，这些结果表明赤松芯材提取物可有效增强木材的防腐性能，综合经济因素，较优的提取物浓度范围为2.0～3.0g/L.
3结论与讨论
赤松心材具有很强的防霉变和耐腐蚀作用，但是，关于其防霉变和耐腐蚀的研究却很少见到相关文献的报道，限制了我们对其防霉变和耐腐蚀机理的深入探讨.另外，在赤松砍伐过程中，较小的枝干大多被抛弃，如果能从中提取到抗菌物质，开拓其应用领域，既可减少废弃资源对环境所造成的压力，又可以增加此类树种的经济价值.本研究利用赤松心材中的抗菌物质对常见木材霉变菌、腐蚀菌的抑菌效果，将其用于木材的防霉变和防腐领域.
研究结果表明，针对木材中引起霉变和腐变的六种类型的菌种，当赤松心材提取物的浓度达到0.5g/L时，其对多种霉变菌的抑制效果较为明显，其中对黄曲霉、黑曲霉、杂色曲霉、彩绒革盖菌等四种霉变菌的抑制效果与铜唑类药物相当，对可可球二孢的抑制效果优于铜唑，而对于绿色木霉霉菌的抑制效果要稍微弱于铜唑.这些结果表明，赤松心材提取物具有良好的木材防霉效果.通过水曲柳木材的防腐试验，也进一步表明赤松心材提取物可以有效提升木材的防腐等级，当赤松心材提取物浸渍液浓度2.0g/L以上、施药量0.43g/m2以上时，水曲柳木材防腐等级可达I级.
参考文献：
[1]CaiP，BaiN，XuL，etal.Fabricationofsuperhydrophobicwoodsurfacewithenhancedenvironmentaladaptabilitythroughasolution-immersionprocess[J].Surface&CoatingsTechnology，2015(277)：262-269.
[2]GriggsJ，RogersK，NelsonC，etal.Invitrobioaccessibilityofcopperazolefollowingsimulateddermaltransferfrompressure-treatedwood[J].ScienceoftheTotalEnvironment，2017(598)：413.
[3]HaberHL，KimP，ChmelySC，etal.EnvironmentallyFriendlyProcessforRecoveryofWoodPreservativefromUsedCopperNaphthenate-TreatedRailroadTies[J].AcsSustainableChemistry&Engineering，2017，5(11)：10806-10814.
[4]BergamontiL，BerzollaA，ChiappiniE，etal.Polyamidoamines(PAAs)functionalizedwithsiloxanesaswoodpreservativesagainstfungiandinsects[J].Holzforschung，2016，71(1)：65-75.
[5]HumarM，ThalerN.Performanceofcoppertreatedutilitypolesandpostsusedinserviceforseveralyears[J].InternationalBiodeterioration&Biodegradation，2017(116)：219-226.
[6]CivardiC，SchlagenhaufL，KaiserJ，etal.Releaseofcopper-amendedparticlesfrommicronizedcopper-pressure-treatedwoodduringmechanicalabrasion[J].JNanobiotechnol，2016，14(1)：77.
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《赤松心材提取物在木材防腐防霉变方面的应用》