摘要
目前，木材行业主要使用的木材防腐剂主要是含金属的水载型木材防腐剂或有机木材防腐剂，该类防腐剂不仅成本高，还对环境安全及人身健康存在潜在威胁，为扩展环保、低廉可室内使用的木材防腐剂，本研究使用天然来源的肉桂醛及壳聚糖为原料制备肉桂醛壳聚糖乳液作为木材真菌抑制剂，并对其粒径及稳定性进行考察，同时研究了肉桂醛壳聚糖乳液对黑曲霉(Aspergillusniger(V.)Tiegh.)的防霉性能、白腐菌(Coriolusversicolor(L.)Quel.)及褐腐菌(Gloephyllumtrabeum(Pers.)Murrill.)的抑菌性能及处理材的肉桂醛分布、缓释性能、实验室耐腐性能及实验室防霉性能。同时，本研究着重探究了肉桂醛壳聚糖乳液对黑曲霉可能的抑菌机理。本论文的主要研究结果如下： （1）优化制备工艺为：乳化剂添加量15%，乳化转速10000rpm，搅拌时间10min时，可以将肉桂醛壳聚糖制备成均一且稳定的乳液。不同肉桂醛配比的肉桂醛壳聚糖乳液平均粒径均在450-600nm之间，多分散性指数(PDI)均在0.3-0.5之间。肉桂醛和壳聚糖之间能发生席夫碱反应，生成的席夫碱能与木材羟基之间产生氢键连接，可以有效地将肉桂醛固定在木材细胞壁内，降低游离肉桂醛的含量及释放速率。 （2）不同配比肉桂醛壳聚糖乳液均对黑曲霉表现出防霉性能，当壳聚糖∶肉桂醛=1∶0.5时，乳液表现出对黑曲霉较低的防霉性能，防治效力仅为16.7%；当壳聚糖∶肉桂醛的比例大于1∶0.5时，乳液对黑曲霉表现出良好的防霉性能，防治效力均超过70%；当壳聚糖∶肉桂醛=1∶3.0时，乳液表现出对黑曲霉最好的防霉性能，防治效力达到95.83%。 （3）肉桂醛壳聚糖乳液会改变黑曲霉菌的部分酶的活性，会不同程度的提高黑曲霉三种纤维素酶活性，羧甲基纤维素酶(Cx酶)、微晶纤维素酶(C1酶)和β-葡萄糖苷酶(BG酶)较对照组酶活性分别提高130%、82%和79%；肉桂醛壳聚糖乳液对黑曲霉的木聚糖酶活性基本无影响；肉桂醛壳聚糖乳液主要抑制了黑曲霉的淀粉酶活性，从而限制了黑曲霉对淀粉的分解，降低了黑曲霉的营养来源，从而对黑曲霉表现出抑菌性能，不同配比肉桂醛壳聚糖乳液处理后淀粉酶活性较对照组分别降低了18.5%、12.9%、23.0%、11.7%、15.0%、10.1%；肉桂醛壳聚糖乳液同时会破坏黑曲霉细胞膜完整性，使细胞内蛋白及核酸发生不同程度泄露，高配比肉桂醛壳聚糖乳液会使核酸大量泄漏，从而抑制黑曲霉菌的正常生命活动。 （4）不同配比肉桂醛壳聚糖乳液对木材腐朽菌白腐菌和褐腐菌表现出不同的抑菌性能。浓度3%的肉桂醛壳聚糖乳液能完全抑制白腐菌的生长，对褐腐菌表现出较弱的抑菌性能，当壳聚糖：肉桂醛的比例高于1∶1.5时才能完全抑制褐腐菌的生长。对照杨木白腐和褐腐的质量损失分别为46.40%和32.45%，改性杨木白腐质量损失基本在相同水平，当提高改性杨木肉桂醛壳聚糖乳液比例到壳聚糖∶肉桂醛=1∶3.0时，改性杨木白腐菌的质量损失最小，为29.83%；所有肉桂醛壳聚糖乳液改性杨木褐腐失重率均不超过10%。 （5）肉桂醛壳聚糖乳液能改变黑曲霉、白腐菌及褐腐菌的正常生命活动，破坏真菌的菌丝形态及结构，改变真菌的细胞膜厚度、细胞表现出通透、细胞质溶出、菌丝断裂、扭曲等非正常生长状态，抑制黑曲霉、白腐菌及褐腐菌的正常生长。
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