综述：木材微生物腐朽：从危害剖析到防护策略的深度探索

为解决木材易受微生物腐朽的问题，研究人员开展微生物腐朽相关研究，明确危害并提供多种防护方法，意义重大。

　　木材，作为一种广泛应用的建筑材料，在当今社会的建筑领域中占据着重要地位。随着人们对环保和可持续发展的关注度不断提高，木材因其较低的环境影响和温室气体排放，成为了实现绿色建筑目标的理想选择。然而，木材却面临着一个严峻的挑战 —— 微生物的腐朽。这一问题不仅严重影响了木材的使用寿命，还造成了巨大的经济损失。在法国，每年因木材腐朽真菌对房屋造成的损害，修复成本估计超过 3000 万欧元；在德国和瑞士，每年更换过早失效的电线杆费用高达 3600 万欧元；而在美国，每年木材因真菌损害的估计损失更是高达 10 亿美元。这些惊人的数据无不凸显出解决木材微生物腐朽问题的紧迫性。

为了深入探究木材微生物腐朽的奥秘，寻找有效的应对策略，来自 Thünen Institut Für Holzforschung 和 Thünen Institut Für Biodiversit?t 的研究人员 Lauritz Schrader、Christian Brischke、Jochen Trautner 和 Christoph C. Tebbe 展开了一系列研究。他们的研究成果发表在《Applied Microbiology and Biotechnology 》上，为该领域提供了宝贵的见解和实用的解决方案。

在研究过程中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是形态学鉴定，通过观察真菌的子实体、菌丝体等形态特征来识别木材腐朽真菌，但该方法存在一定局限性；二是分子生物学方法，包括基于蛋白质的方法如聚丙烯酰胺凝胶电泳、基质辅助激光解吸 / 电离飞行时间质谱等，以及基于 DNA 的方法，如 PCR 技术、DNA 测序等，这些技术为微生物的鉴定提供了更准确的手段 。

研究结果主要涵盖以下几个方面：

1. 木材腐朽微生物：
   • 真菌：真菌在木材降解中扮演着主要角色，尤其是丝状担子菌和部分子囊菌。根据对木材细胞壁的降解方式和分解模式，可分为白腐真菌、褐腐真菌和软腐真菌。白腐真菌能从木材细胞腔向外降解细胞壁的主要成分（纤维素、半纤维素和木质素）；褐腐真菌不产生木质素降解酶，通过氧化和酶解相结合的方式分解木材；软腐真菌则以特定的方式穿透细胞壁并分泌降解酶。此外，还有霉菌和蓝变真菌等，虽然它们对木材强度影响较小，但会导致木材变色，降低其作为建筑材料的价值。研究还发现，不同地区木材腐朽真菌的种类和分布存在差异，如在欧洲室内，Serpula lacrymans 和 Coniophora puteana 是主要的腐朽真菌 。
   • 细菌：细菌也具有降解木材的能力，在缺氧环境下，细菌对木材的分解作用更为显著。细菌对木材防腐剂的降解会降低防腐剂的效果，促进真菌对木材的腐朽。细菌分解木材的形式主要有隧道式和侵蚀式等 。
   
   
2. 鉴定方法：早期准确检测和鉴定木材腐朽微生物至关重要。传统的形态学鉴定方法存在诸多限制，如需要经验丰富的人员操作，且在没有子实体或菌丝体时难以准确鉴定。分子生物学方法，特别是基于 DNA 的技术，为微生物鉴定提供了更强大的工具。然而，这些方法也存在一定的局限性，如需要纯净的微生物样本，且结果可能受到多种因素的影响。因此，将传统形态学方法与现代分子生物学方法相结合，能够更准确地鉴定木材腐朽微生物 。
3. 木材保护：
   • 影响因素：木材腐朽主要受木材含水量、温度和氧气供应的影响。其中，木材含水量是最容易控制的因素，室内木材的平衡含水量通常较低，不易发生真菌腐朽，而室外木材因暴露在自然环境中，更容易达到真菌生长所需的含水量 。
   • 设计保护：合理的设计可以有效降低木材腐朽的风险，如避免室内木材形成积水区域，室外木材避免直接接触土壤，改善排水条件等。对于不可避免的潮湿环境，应选用天然耐久性高、经过改性或防腐处理的木材 。
   • 木材防腐：化学防腐剂是保护木材的常用方法，可分为油载型和水载型防腐剂。然而，一些传统防腐剂如 creosote 和 pentachlorophenol（PCP），由于其对环境的负面影响，使用受到限制。目前，新型的铜基防腐剂和无机硼防腐剂等得到了广泛研究和应用，但仍需解决真菌耐药性和防腐剂易流失等问题 。
   • 木材改性：木材改性通过化学、物理或生物过程改变木材的性质，提高其抗腐朽能力。常见的改性方法包括热改性、乙酰化、糠醇化和树脂浸渍 / 聚合等。这些方法在提高木材抗腐朽性能的同时，还能改善木材的其他性能，如尺寸稳定性、亲水性等，但不同改性方法对木材性能的影响各异 。
   
   

研究结论表明，木材微生物腐朽是一个复杂的过程，涉及多种微生物和多种因素的相互作用。为了实现木材的长期可持续利用，需要综合考虑木材腐朽微生物的生态特性、准确的鉴定方法以及创新的木材保护技术。该研究的意义在于，为木材行业提供了全面的理论支持和实践指导，有助于减少木材因微生物腐朽造成的损失，推动木材在建筑领域的更广泛、更可持续的应用。同时，研究也为未来进一步深入研究木材微生物腐朽机制和开发更有效的防护方法奠定了坚实的基础。