本文關(guān)鍵詞：大果紫檀心材耐腐機理及其提取物防腐應(yīng)用的研究

  更多相關(guān)文章： 大果紫檀 提取物 木材腐朽菌 生理生化機制 防腐應(yīng)用

【摘要】：大果紫檀為最常見的花梨木類木材之一,其花紋美觀、材質(zhì)優(yōu)良,是紅木家具及工藝品的重要原料。大果紫檀作為紅木家具材料,一般使用其心材,而制作紅木家具過程產(chǎn)生大量的加工剩余物,因此,很有必要對大果紫檀心材耐腐性、耐腐機理以及其提取物在木材防腐方面的應(yīng)用效果進行研究。本論文以大果紫檀心材為研究對象,測定分析其天然耐久性；采用生長速率法測定大果紫檀心材提取物對密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)和采絨革蓋菌(Coriolus versicolor)生長的抑制作用；應(yīng)用GC/MS分析了大果紫檀不同溶劑提取物的化學(xué)組成；系統(tǒng)分析了大果紫檀心材提取物抑制木材腐朽菌生長的生理生化機制；將六種溶劑提取到的大果紫檀心材提取物應(yīng)用于馬尾松、毛白楊木材的防腐試驗,測試其耐腐性能并用FTIR進行表征分析,探明大果紫檀心材的耐腐機理,為大果紫檀心材提取物在木材防腐方面的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。論文研究的主要結(jié)論如下：(1)大果紫檀心材天然耐腐性等級屬于I級強耐腐。(2)大果紫檀心材六種溶劑提取物對密粘褶菌的抑制強弱依次為甲醇提取物乙酸乙酯提取物丙酮提取物三氯甲烷提取物石油醚提取物蒸餾水提取物,六種溶劑提取物中,大果紫檀提取物的EC5o值最低,為0.0178g/L,針對抑制密粘褶菌,大果紫檀心材提取最適溶劑為甲醇；六種溶劑提取物除蒸餾水外對彩絨革蓋菌均表現(xiàn)出不同程度的抑制作用,5種提取物對采絨革蓋菌的抑制強弱依次為三氯甲烷提取物甲醇提取物乙酸乙酯提取物丙酮提取物石油醚提取物,在抑制采絨革蓋菌方面,提取的最適溶劑為三氯甲烷。(3)由GC-MS成分分析發(fā)現(xiàn),大果紫檀心材甲醇和三氯甲烷提取物中含量大于1%且匹配度大于80%的共有的物質(zhì)是八氫四甲基萘甲醇、a-桉葉醇、美迪紫檀素、3,9-甲氧基-6H-苯并呋喃[3,2-C][1]苯并吡喃和紫檀素。這五個主要化學(xué)成分對部分細菌和真菌具有抑制效果。大果紫檀心材的蒸餾水提取物、石油醚提取物的主要化學(xué)成分不含上述五種物質(zhì),這可能是其對木腐菌抑制作用較弱的原因。(4)分別研究了大果紫檀心材甲醇提取物、三氯甲烷提取物對密粘褶菌和采絨革蓋菌的生理生化機制,結(jié)果表明：大果紫檀心材甲醇提取物、三氯甲烷提取物能夠破壞密粘褶菌和采絨革蓋菌的細胞膜,使其通透性變大；大果紫檀心材提取物還能抑制密粘褶菌和采絨革蓋菌的有氧呼吸,從而使它們的能量代謝出現(xiàn)異常,而導(dǎo)致生命活動變?nèi)跎醯酵Ｖ梗浑S著提取物處理濃度的升高,褐腐菌分泌纖維素酶的酶活呈逐漸降低的趨勢,且大果紫檀心材甲醇提取物抑制褐腐菌的纖維素酶活性的能力強于三氯甲烷提取物。大果紫檀心材提取物的作用靶位較多,預(yù)示著大果紫檀心材提取物不易使木腐菌產(chǎn)生抗性。(5)將六種溶劑的大果紫檀心材提取物應(yīng)用于馬尾松、毛白楊木材的防腐試驗,結(jié)果表明：六種溶劑的大果紫檀心材提取物除蒸餾水提取物外均對密粘褶菌具有一定的防腐效果,其中甲醇提取物的防腐效果最好；三氯甲烷提取物對采絨革蓋菌的防腐效果明顯優(yōu)于其他五種溶劑提取物。木腐菌侵蝕后試樣的SEM觀察分析可知,10%甲醇提取物處理材褐腐后試樣相對l0%蒸餾水提取物處理材褐腐后試樣菌絲量較少,其防腐效果更好；10%三氯甲烷提取物處理材白腐后試樣相對10%蒸餾水提取物處理材白腐后試樣在微觀結(jié)構(gòu)方面更完整,試件內(nèi)部菌絲較少,其防腐效果更好。運用FTIR分析方法比較分析了未受木腐菌侵蝕的馬尾松、毛白楊素樣以及不同防腐劑處理毛白楊、馬尾松邊材耐腐后主要官能團的差異,結(jié)果表明,馬尾松素樣以及不同防腐劑處理馬尾松邊材褐腐后,代表纖維素和半纖維素的特征峰出現(xiàn)峰值降低并逐漸消失,而表征木質(zhì)素的一系列特征峰下降不明顯或略有下降,說明密粘褶菌對馬尾松材的纖維素和半纖維素有不同程度的降解,對木質(zhì)素降解不明顯；1%ACQ以及8%甲醇提取物處理的褐腐后試樣I1510/I1738, I1510/I374,I1510/I1161的比值在幾種防腐處理中最小,說明褐腐菌對這兩種防腐劑處理后試樣的綜纖維素的降解能力最弱,防腐效果較好；不同防腐劑處理毛白楊邊材白腐后與對照樣相比在與纖維素和半纖維素相關(guān)的譜峰1460cm-1,1160 cm-1和895 cm-1處的相對強度變化不明顯或略有降低,說明在白腐菌作用下,綜纖維素被降解的絕對量不大。8%蒸餾水提取物處理材和8%石油醚提取物處理材在1650 cm-1處的吸收峰相較于其他五種防腐劑出現(xiàn)較大下降,說明這兩種防腐劑的效果較差。
【關(guān)鍵詞】：大果紫檀 提取物 木材腐朽菌 生理生化機制 防腐應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S782.33
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-13
• 1 引言13-21
• 1.1 論文研究意義13-14
• 1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 木材腐朽菌概述14
• 1.2.2 木材防腐劑的使用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢14-16
• 1.2.2.1 木材防腐劑的使用情況14-15
• 1.2.2.2 木材防腐劑的發(fā)展趨勢15-16
• 1.2.3 植物提取物對其耐腐性的影響16
• 1.2.4 植物提取物抑菌機理研究16-17
• 1.2.5 樹木提取物作為木材防腐劑的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.5.1 樹皮提取物木材防腐劑17-18
• 1.2.5.2 根莖葉果實的提取物提取物木材防腐劑18
• 1.2.5.3 天然耐腐性強的樹種心材提取物木材防腐劑18-20
• 1.3 本項目的研究內(nèi)容、研究目標和擬解決的關(guān)鍵問題20-21
• 1.3.1 研究內(nèi)容20
• 1.3.2 研究目標和擬解決的關(guān)鍵問題20
• 1.3.2 研究項目的特色和創(chuàng)新之處20-21
• 2 大果紫檀心材天然耐腐性的研究21-24
• 2.1 試驗材料與方法21
• 2.1.1 試驗材料21
• 2.1.1.1 供試樹種21
• 2.1.1.2 供試菌種21
• 2.1.1.3 儀器設(shè)備21
• 2.1.2 試驗方法21
• 2.2 結(jié)果與分析21-23
• 2.2.1 試樣質(zhì)量損失率分析21-22
• 2.2.2 試樣腐朽前后SEM觀察22-23
• 2.3 小結(jié)23-24
• 3 大果紫檀心材提取物對木材腐朽菌的抑制作用24-31
• 3.1 試驗材料與方法24-26
• 3.1.1 試驗材料24
• 3.1.1.1 供試樹種24
• 3.1.1.2 供試菌種24
• 3.1.1.3 溶劑及其他材料24
• 3.1.1.4 麥芽糖瓊脂培養(yǎng)基的配制24
• 3.1.1.5 儀器設(shè)備24
• 3.1.2 試驗方法24-26
• 3.1.2.1 提取物的制備24-25
• 3.1.2.2 提取物抑菌活性測定25-26
• 3.2 結(jié)果與分析26-30
• 3.2.1 大果紫檀心材提取物得率及膏狀物質(zhì)顏色26
• 3.2.2 大果紫檀心材提取物對木材腐朽菌生物活性的測定26-28
• 3.2.3 大果紫檀心材提取物對木材腐朽菌菌絲的毒力測定效果28-30
• 3.3 小結(jié)30-31
• 4 大果紫檀心材提取物化學(xué)成分的GC/MS分析31-39
• 4.1 GC/MS儀器配制及相關(guān)配制31
• 4.1.1 所用儀器31
• 4.1.2 試樣處理31
• 4.1.3 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)上機條件及數(shù)據(jù)處理31
• 4.2 GC/MS圖譜及相關(guān)分析31-38
• 4.2.1 大果紫檀甲醇提取物及三氯甲烷提取物GC/MS分析31-35
• 4.2.2 大果紫檀蒸餾水及石油醚提取物的GC/MS分析35-38
• 4.3 小結(jié)38-39
• 5 大果紫檀心材提取物對木腐菌的生理生化機制39-50
• 5.1 試驗材料與方法39-43
• 5.1.1 試驗材料與儀器39-40
• 5.1.1.1 供試菌種39
• 5.1.1.2 培養(yǎng)基的配制39
• 5.1.1.3 供試試劑39
• 5.1.1.4 試驗主要儀器39-40
• 5.1.2 試驗方法40-43
• 5.1.2.1 大果紫檀提取物影響密粘褶菌纖維素酶活力的試驗40
• 5.1.2.2 大果紫檀提取物影響木腐菌細胞膜透性的試驗40-41
• 5.1.2.3 大果紫檀心材提取物影響木腐菌胞內(nèi)蛋白滲出量的試驗41
• 5.1.2.4 大果紫檀心材不同溶劑提取物影響木腐菌有氧呼吸的試驗41-43
• 5.2 結(jié)果與分析43-48
• 5.2.1 大果紫檀心材甲醇、三氯甲烷提取物對褐腐菌纖維素酶活力的影響43-44
• 5.2.2 大果紫檀提取物處理木腐菌后細胞內(nèi)電解質(zhì)的滲透變化情況44-46
• 5.2.3 大果紫檀心材甲醇、三氯甲烷提取物對木腐菌胞內(nèi)蛋白滲出量的影響46-47
• 5.2.4 大果紫檀心材甲醇、三氯甲烷提取物對木腐菌菌絲有氧呼吸的影響47-48
• 5.3 小結(jié)與討論48-50
• 6 大果紫檀心材提取物在木材防腐中的應(yīng)用分析50-66
• 6.1 材料與方法50-52
• 6.1.1 材料50-51
• 6.1.1.1 提取物原料50
• 6.1.1.2 試樣和飼木50
• 6.1.1.3 供試菌種50
• 6.1.1.4 試劑50
• 6.1.1.5 試驗設(shè)備50-51
• 6.1.2 試驗方法51-52
• 6.1.2.1 防腐劑的制備51
• 6.1.2.2 試樣準備及用防腐劑浸注51-52
• 6.1.3 儀器觀察與分析52
• 6.1.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察52
• 6.1.3.2 紅外光譜(FTIR)分析52
• 6.2 結(jié)果與分析52-64
• 6.2.1 大果紫檀心材提取物處理材耐密粘褶菌的性能52-58
• 6.2.1.1 試樣防腐劑保持量52-53
• 6.2.1.2 防腐劑對密粘褶菌的毒力效果53-55
• 6.2.1.3 大果果紫檀心材心材提取物處理材褐腐后的SEM分析55-56
• 6.2.1.4 大果紫檀心材提取物處理材褐腐后的FTIR分析56-58
• 6.2.2 大果紫檀心材提取物處理材耐采絨革蓋菌的性能58-64
• 6.2.2.1 試樣防腐劑保持量58-60
• 6.2.2.2 防腐劑對采絨革蓋菌的毒力效果60-61
• 6.2.2.3 大果果紫檀心材心材提取物處理材白腐后的SEM分析61-62
• 6.2.2.4 大果果紫檀心材心材提取物處理材白腐后的FTIR分析62-64
• 6.3 小結(jié)與討論64-66
• 7 結(jié)論與展望66-68
• 7.1 結(jié)論66-67
• 7.2 展望67-68
• 參考文獻68-75
• 附錄75-79
• 致謝79

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