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目前,竹材保护主要利用药剂的毒性抑制竹材有害真菌,这些药剂可能会对环境产生许多潜在危害。因为在多数情况下,它们不会与竹材发生化学键合反应,易流失,因此会渗入各种生态系统并对其它生物产生危害。在这项研究中,漆酶催化碘化钾用于提高四年生毛竹的防霉和防腐性能,同时药剂能够固着在竹材中。论文研究了该体系抑制黑曲霉(A.niger)、绿色木霉(T.viride)、桔青霉(P.citrinum)、密粘褶菌(G.trabeum)和变色栓菌(T.versicolor)的作用机理。漆酶活性的测试是在室温下采用分光光度法,通过改变ABTS和漆酶在PBS缓冲溶液中的用量进行测试。同时,按照ASTM D4445-03、AWPA E24-06、AWPA E24-12和ASTM D1413-991标准测试了漆酶催化氧化碘化钾和碘化钾处理的竹子防霉和防腐效果。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析样品的化学性质和反应机理。固定于竹材木质素、纤维素、半纤维素和竹粉中的碘的含量采用ICP-MS进行测定,并通过SEM观察了防腐实验结束后竹材形貌结构的破坏和菌丝的分布。紫外老化处理材的颜色及其变化采用数字比色计DC-PC3进行测试。 研究结果表明,漆酶在温度40℃,pH=5的条件下20h活性较高,且其活性随着ABTS用量的增加而增加。质量分数为2.5%KI,18.0mg/L ABTS和0.60U/mL漆酶的处理组合对竹材霉菌和腐朽菌均表现出较佳的防治效果。红外分析表明,木质素经过漆酶催化碘化钾处理后变化最大,而半纤维素和纤维素变化相对较小。XPS测试显示,木质素的621.1和632.7eV(芳族区域)的结合能可能与其酚结构形成的I-C有关。漆酶催化碘化钾处理半纤维素后出现的620.7eV(脂肪族区域)可能由半纤维素中的木质素残基与碘化学连接时发生的I-C键合,但处理后的纤维素未发现类似的峰。 采用ICP-MS测试漆酶催化碘化钾处理材经过14天流失实验后碘的流失率,结果发现,KI单独处理有10.86mg/g流失出来,而漆酶催化碘化钾处理材中只有5.17mg/g流失出来,表明漆酶催化碘化钾能提高碘在竹材中的固着率。漆酶催化KI处理的样品对竹材霉菌的抑制活性依次为:绿色木霉(T.viride)>桔青霉(P.cintinum)>黑曲霉(黑曲霉),防腐性能为变色栓菌(T.versicolor)>密粘褶菌(G.trabeum)。漆酶-KI、KI处理材和对照样品防腐实验结束后平均质量损失率分别为7.92%,11.75%和18.75%(未经过流失试验)和9.44%、14.3%和24.95%(经过流失试验)。SEM结果显示,变色栓菌(T.versicolor)主要进入纹孔并使纹孔变大,而密粘褶菌(G.trabeum)主要使竹材细胞壁变薄,其对细胞壁影响程度为对照材>KI处理材>漆酶-KI处理材。 UV照射处理能提高处理材的抗菌性,紫外照射后的漆酶-KI处理材、KI单独处理材和未处理材经变色栓菌侵染后平均质量损失率分别为4.79%、8.7%和11.83%,经密粘褶菌侵染后平均质量损失率分别为9.09%、14.23%和17.73%。FTIR结果显示,表征木质素苯环结构的1513cm-1和1463cm-1发生了明显变化,出现了1735cm-1的羰基,可能与样品表面光氧化有关,这一反应也影响了竹材的颜色,因此产生轻微的颜色变化(△E*)。漆酶催化碘固着于竹材形成I-C键是一种提高竹材抗菌性的高效和环保方法,因此需要进一步研究和推广,以降低有毒化学品在竹产业中使用,减少环境污染。