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Jun 22, 2023

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Scientific Reports volume 13、記事番号: 10453 (2023) この記事を引用 272 アクセス 1 Altmetric Metrics の詳細 現在の研究では、2 つのカビ、Aspergillus flavus (ACC# LC325160) と

Scientific Reports volume 13、記事番号: 10453 (2023) この記事を引用

272 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

現在の研究では、Aspergillus flavus (ACC# LC325160) と Penicillium chrysogenum (ACC# LC325162) という 2 つのカビを 2 種類の木材に接種し、走査型電子顕微鏡 - エネルギー分散型 X 線 (SEM-EDX) を使用して検査し、コンピューターで制御しました。断層撮影 (CT) スキャン。 非耐久性木材であるフィカス・シコモルスと耐久性のある木材であるテクトナ・グランディスが 2 つの木材ブロックとして選択され、これらに 2 つのカビが接種され、周囲温度 27 ± 2 °C および 70 ± °C で 36 か月間インキュベートされました。相対湿度 (RH) 5%。 接種した木材ブロックの表面と深さ 5 mm を、SEM および CT 画像を使用して組織学的に評価しました。 その結果、A. フラバスと P. クリソゲナムは F. sycomorus の木材ブロックの表面および内部で非常に増殖したが、T. grandis の木材はカビの増殖に対して耐性を示したことが示されました。 A. flavus を接種した F. sycomorus 木材サンプルでは、​​C の原子百分率が 61.69% (対照) から 59.33% に減少しましたが、O は 37.81 % から 39.59% に増加しました。 P. chrysogenum により、F. sycomorus 木材中の C および O の原子百分率がそれぞれ 58.43% および 26.34% に低下しました。 A. フラバスと P. クリソゲナムを接種した後、チーク材の C 含有量の原子百分率は 70.85 から 54.16%、および 40.89% に減少しました。 A. フラバスおよび P. クリソゲナムを接種した場合、O 原子百分率はそれぞれ 28.78 から 45.19% および 52.43% に増加しました。 それぞれの木材の耐久性に応じて、調査された菌類はさまざまな劣化パターンで 2 つの異なる種類の木材を攻撃することができました。 研究中の 2 つの型に侵食された T. グランディスの木材は、さまざまな用途に有用な材料であると思われます。

Ficus sycomorus、Cedrus libani、Quercus cerris、Zizyphus spina Christi、Tamarix sp を含む多数の木材種。 古代エジプトの墓から発見されている[1]。 研究されたサンプルでは、​​乾燥した遺跡に長期間埋葬されていたにもかかわらず、炭水化物やリグニンの損失という点で保存状態が異なることが明らかになった。 高濃度の可溶性化学物質により、結果の解釈が困難になりました。 これらの水溶性物質には、解重合したリグニンまたは炭水化物が含まれていました[2]。 有機天然素材である木材は、水分含有量が 20% に上昇し、温度が 25 ～ 40 °C に低下した場合など、適切な条件が揃った場合に菌類の攻撃を受けやすくなることが一般に知られています [3,4,5,6]。 、7、8、9]。

菌類が木材に侵入すると、その元素組成と炭水化物が消費されます。 褐色腐朽菌と白色腐朽菌は細胞壁の層を解重合することによって攻撃しますが、軟腐朽菌は二次壁に空洞を形成します[3,10]。 真菌の成長と繁殖は、構造、特に条線および軸実質細胞の内腔に含まれるデンプンと単糖を利用し、その結果、木製オブジェクトの構造変化が生じます[10]。 菌類は、動的かつ競合的なプロセスで木材に増殖してコロニーを形成する際に、セルラーゼ、キシラナーゼ、α-L-アラビノフラノシダーゼなどの細胞外酵素を生成します[11、12、13、14、15、16]。 また、木材の長手方向、放射状、接線方向に成長することもあります[17、18、19]。 菌糸は木の年輪の間を通過し、細胞壁に入り、繊維の間を通過し、穴を通過することができます[18、20、21、22]。

ペニシリウム属、パエシロミセス属、アスペルギルス属のカビは、木材や木製品を劣化させる可能性があります[7]。 ペニシリウム種によって生成されるセルラーゼおよびその他の細胞外酵素[23]は、ペクチンとキシランを分解します[24]。 軟腐病菌であるPaecilomyces variotiiはアミラーゼ酵素を生成します[24]。 キシラナーゼ酵素[24,25]と、ヘミセルロースとセルロースを分解できる加水分解酵素[26]は、アスペルギルス種によって産生されます。 トリコデルマ ビリデのような一部のカビは木材を分解しませんが、柔細胞にある栄養素を酵素的に消費します[27]。