木材防腐處理可以延長木材的使用壽命，減少木材由于腐朽、蟲蛀引起的降等、降級、廢棄而造成的浪費，對節(jié)省森林資源、降低經(jīng)濟損失和保護自然環(huán)境起著重要的作用。然而，很多傳統(tǒng)的化學木材防腐劑在防止木材被微生物降解的同時，對人類身體健康和自然環(huán)境造成了很大的危害。因此，木材防腐工業(yè)急需低毒、高效、環(huán)境友好型的木材防腐劑，而植物源木材防腐劑的開發(fā)是其中的一條重要途徑。杉木(Cunninghamia lanceolata)為我國南方林區(qū)重要的造林樹種，具有生長快、紋理順直、結構細致、材質輕軟、加工容易、不翹不裂、耐磨性強等優(yōu)點，特別是優(yōu)異的耐腐防蟲性能使杉木得到廣泛應用。樹木提取物是木材具有天然耐腐能力的主要來源。目前對杉木的研究主要集中在精油成分及抑菌活性，并認為柏木腦是賦予杉木耐腐能力的主要物質，而對其它組分的抑菌性能研究較少。
本文以杉木心材木屑為原料，依次經(jīng)正己烷、乙酸乙酯和甲醇浸泡提取，得到3種不同的提取物。前期采用氣相色譜—質譜聯(lián)機方法對這幾種提取物進行了分析，結果表明，正己烷提取物的易揮發(fā)組分中含量最高的3種成分是柏木腦、α－柏木烯和萘類物質，乙酸乙酯提取物易揮發(fā)組分中同樣是這3種成分含量最高。為此，本研究以4種木材腐朽菌為供試菌，對這3種提取物以及柏木腦、α－柏木烯和萘的抑制木腐菌性能進行了分析，以探討杉木心材提取物與其耐腐性能的關系，為研發(fā)相似植物源木材防腐劑奠定理論基礎。
1材料與方法
1.1材料和儀器
人工林杉木心材產(chǎn)自中國福建省。提取所用試劑為正己烷、乙酸乙酯、甲醇，均為分析純，試劑經(jīng)蒸餾后使用。柏木腦和萘為分析純試劑，杉木烯為工業(yè)級，其中α－柏木烯的質量分數(shù)為63.77%(主要雜質為β－柏木烯和羅漢烯)。分析儀器LC2000為上海天美公司生產(chǎn)。
1.2提取
常用提取方法有常溫浸泡法和索氏提取法。索氏提取法雖然提取效率高，但是長時間的加熱會使提取物發(fā)生改變。因此，本文采用常溫浸泡法提取。取20～40目杉木心材木屑依次用正己烷、乙酸乙酯、甲醇經(jīng)過浸泡、過濾、減壓蒸餾，依次獲得黃色、橙紅色和暗紅色的3種提取物，產(chǎn)率分別為0.8%、1.0%和2.8%。
1.3液相色譜分析
采用天美公司LC2000系統(tǒng)和T2000P軟件用于色譜分析，色譜柱為Phenomenex C18柱，流動相為V(甲醇)∶V(乙酸0.067 mol·L－1)=2∶3，流速為0.3 mL·min－1，進樣量10μL，柱溫30℃，檢測波長254 nm。
1.4抑菌性能測定
供試菌包括兩種白腐菌和兩種褐腐菌。白腐菌為彩絨革蓋菌(Trametes versicolor)和乳白耙菌(Irpex lacteus)。褐腐菌為密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)和綿腐臥孔菌(Postia placenta)。
將上述提取物分別用其相應溶劑稀釋至5種不同質量濃度，分別加入到熔融狀態(tài)的無菌PDA培養(yǎng)基中，最終培養(yǎng)基中樣品的質量濃度分別為0.125、0.250、0.500、1.250、2.500 g·L－1。柏木腦、杉木烯和萘由于純度較高，在最終培養(yǎng)基中樣品的質量濃度分別配制為0.050、0.125、0.250、0.500、1.250 g·L－1。
將培養(yǎng)基定量倒入培養(yǎng)皿中，取生長旺盛的相應供試菌菌落放到培養(yǎng)皿中心處，在暗處28℃、相對濕度70%條件下培養(yǎng)。當含有空白樣品的培養(yǎng)基表面布滿菌絲時，以直尺測量含有樣品的培養(yǎng)基表面的菌落直徑，測量精確到1 mm。試驗中發(fā)現(xiàn)，甲醇提取物對乳白耙菌的生長有刺激作用，特別是含有2.5 g·L－1甲醇提取物的培養(yǎng)基，其表面乳白耙菌菌絲直徑大于含有其他質量濃度甲醇提取物培養(yǎng)基表面乳白耙菌菌絲的直徑。因此，在對乳白耙菌進行抑菌試驗中，當含有2.5 g·L－1甲醇提取物的培養(yǎng)基表面布滿乳白耙菌菌絲時，測量含有其他質量濃度甲醇提取物培養(yǎng)基表面乳白耙菌菌絲的直徑。樣品抑菌指數(shù)由公式(1)計算得出:
式中:D1為含有樣品的培養(yǎng)基表面菌落直徑;D2為含有空白樣品培養(yǎng)基表面菌落直徑。
相關新聞推薦
2、麥芽醇提物對大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌的生長曲線的影響與抑制效果