牛蒡叶提取物及白腐菌预处理在山杨防腐中的应用研究
木材在使用过程中容易受木材腐朽菌的侵蚀，造成木材的浪费以及影响使用性能。现在广泛使用的是水载型木材防腐剂，其在使用过程能够很好地达到木材防腐效果；而其处理后的木材在使用年限到期后，若不做无害化处理将对生态环境造成危害。所以，低毒、高效的植物源防腐剂成为木材防腐剂的研究热点。并且，木材具有各向异性的特性，其吸收木材防腐剂量较低，通常采用高压处理等方式提高速成材中防腐剂的载药量，提高木材的防腐能力。若有效改变木材的渗透性，将提高试件中的木材防腐剂的载药量，提高木材防腐能力。 基于牛蒡（Arctium Lappa L.）叶中含有多种抑菌活性成分能对真菌起到很好的抑制作用和白腐菌能够改变木材试件的渗透性的原理，本文对牛蒡叶中抑制活性物质进行优化提取，并与传统木材防腐剂复配获得具有低毒、高效的新型防腐剂；并采用白腐菌（Coriolus versicolor）预处理山杨（Populus davidiana）边材试件，提高试件的渗透性以及防腐能力。所得结论为今后速生林试件的防腐研究提供科学依据和理论基础，具有非常深远的研究意义。 本文主要研究内容和结论如下： （1）采用预试验、单因素、响应曲面法对牛蒡叶进行优化提取，并采用液相色谱对其进行成分分析。结果表明在修正最佳提取工艺平均提取率为44.86%。经分析发现牛蒡叶提取物中主要成分为有机酸类、黄酮类、醇类等抑菌活性物质，此种方法能够有效获取牛蒡叶中活性成分。 （2）对牛蒡叶提取物对白腐菌、褐腐菌（Gloceophyllum trabeum）和酶分泌的影响分析，发现提取物对两种木材腐朽均具有较好的抑制效果，最低抑菌浓度分别为1.88%、2.31%，并且最低杀菌浓度分别在2.2%和3.0%左右；提取物能够很好的抑制白腐菌木质素降解酶、褐腐菌纤维素降解酶的分泌，有效的改变木腐菌降解酶系统。其中提取物浓度浓度为1.88％时，白腐菌木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶分泌量平均降低为84.92％。在药剂浓度2.31%时，褐腐菌纤维素内切酶和外切酶分泌量平均降低89.03％。 （3）采用分级抑菌浓度（fractional inhibitory concentration,FIC）的方法，研究了牛蒡叶提取物与IPBC（3-iodo-2-propynyl-butyl-carbamate）、肉桂醛（Cinnamic aldehyde）复配后，抑木腐朽效果能力。发现提取物与IPBC复配后对白腐菌和褐腐菌表现为协同抑菌效果，综合药效提高5.26倍；与肉桂醛复配后对白腐菌表现为相加抑菌效果，对褐腐菌则是协同抑菌。 （4）采用白腐菌对山杨边材试件进行预处理，山杨试件的力学性能发生变化，总体上呈先增后减的趋势；对处理后试件的渗透性分析中发现，渗透距离的变化呈S型。对试件进行成分分析发现白腐菌对山杨边材试件组成成分的降解具有选择性，对木质素分解能力较强，对碳水化合物降解能力较弱。 （5）复配药剂的体内抑菌实验中，白腐菌预处理试件对两种复配药剂的吸药量与药剂种类有关，但明显高于素材。其中，预处理试件对IPBC-提取物复配药剂吸药量提高49.60%；而肉桂醛-牛蒡叶提物吸药量最高提高16.99%。另外，预处理试件吸收复配药剂后对白腐菌均起到很好的抑制作用，抑制效果均在5%左右；而与对照组相比，预处理试件吸收IPBC-牛蒡叶提取物复配药剂后，试件的耐褐腐菌能力从稍耐腐提高至耐腐等级，相应地，木材失重率平均降低29.74%，最高降低95.92%。肉桂醛-牛蒡叶提取物复配药剂也能够使试件的耐腐能力提高至耐腐等级，其中17d预处理失重率较对照组降低为71.75%。
牛蒡叶提取物;白腐菌预处理;山杨木材;木材防腐剂;抑菌活性
东北林业大学
硕士
森林工程
王立海;徐国祺
2017
中文
S782.33
66
2018-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）