漆酶催化固定百里酚处理竹材及其防霉性能研究

• Published in: 农药学学报 Vol. 25; no. 4; pp. 896 - 905
• Main Authors: 王慧, 孟尧, 张巧玲, 窦婷婷, 余海萍, SHADRICK, 陈思瑶, 孙芳利
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 浙江农林大学 化学与材料工程学院,杭州 311300 2023
• Subjects: bamboo; thymol; 百里酚; catalyzed fixation; 催化固定; 防霉性能; laccase; 竹材; mildew resistance; 漆酶
• ISSN: 1008-7303
• DOI: 10.16801/j.issn.1008-7303.2023.0038

S781.9; 以天然抗菌剂百里酚为竹材防霉剂,利用漆酶催化氧化功能将百里酚固定于竹材中,分别研究处理竹材对黑曲霉Aspergillus niger、绿木霉Trichoderma virens 和桔青霉Penicillium citrinum 3 种霉菌的防治性能,并从百里酚的挥发率、流失处理后竹材的防霉性、处理前后竹材的接触角变化来评价漆酶催化固定效果,通过扫描电子显微镜(SEM)研究处理前后竹材的微观形貌变化,进一步采用红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究改性处理后竹材表面化学键的变化.结果表明:相比于百里酚单独处理竹材,漆酶催化百里酚处理竹材在流失前后对黑曲霉、桔青霉和绿木霉均具有良好的防治效果,防霉效力在 80%以上;流失处理后处理竹材的防霉性能仍优于百里酚单独处理组,证明经过漆酶改性处理,百里酚被固定在竹材中.经过漆酶催化处理以后,百里酚的挥发率从 17.03%降低到 6.75%.表面接触角测定结果显示,处理后竹材的表面疏水性得到明显改善,水滴的接触角从 35° 提高到 97°,有助于提升竹材的防霉性.漆酶催化处理过程并没有明显改变竹材的微观形貌,只在竹材细胞壁表面出现了大量片状物质,推测其为接枝到竹材细胞壁表面的百里酚.FT-IR和XPS等分析结果表明,百里酚是通过漆酶的催化作用与竹材木质素发生化学反应生成新的化学键而固定在竹材中的.本研究通过漆酶的催化作用,实现了天然抗菌剂的绿色固着,降低其挥发和流失,增强了处理竹材的防霉性能.该研究结果为竹材的绿色防霉技术提供了新思路,可实现对竹材的安全、长效保护.