The new felled fresh cane of Daemonorops margaritae is attractive yellowish white or creamy, but often change color during the course of transportation, storage, processing and utilization. Through the chemical composition analysis, the scanning electron microscope observation and the stain-fungi inoculation test of normal cane, the causes and types of the rattan cane are discussed, which is important for further research in preventing and removing the cane discoloration. Results showed that: 1) The cane‘s yellow discoloration was mainly chemical discoloration or photodiscoloration. The cane‘s blue, dark-brown and red stains were mainly caused by fungi, since there were always much fungus mycelia in the vessel and basic parenchyma tissue cells of the stained canes. 2) Compared with the normal cane, the extractive contents in all items of the fungal stained cane were decreased, and the pH value, the content of moisture, pentosan, holocellulose and ash were all increased. The chemical compositions of the core had greater change than the cortex, which indicated that the stain-fungi had greater influence on the core than on the cortex. 3) Fifteen fungi species were mainly isolated from the stained canes. After being inoculated with these fungi respectively, weight loss of all the normal canes was a little, but changed color greatly. The discoloration of the inoculated cane was consistent with the color of the stained cane from which the inoculating fungi were separated. Considering the stain-fungal cultivating characteristics, the blue, dark-brown and red discolorations of D. margaritae cane were mainly resulted from the colors of the stain-fungal mycelia or the pigments secreted by the stain-fungi such as melanin.
全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
-345!$ % & &
黄藤材的真菌变色
吕文华&6刘杏娥$6刘君良&
"&2中国林业科学研究院木材工业研究所6北京 &%%%B&# $2国际竹藤网络中心6北京 &%%&%$$
关键词’6黄藤材# 微生物变色# 显微观察# 化学成分分析# 变色菌接种
中图分类号! ’"#&2!666文献标识码!-666文章编号!&%%& @"!##"$%&&#%# @%&BA @%?
收稿日期’ $%%B @%B @$&# 修回日期’ $%&% @%7 @7%&
基金项目’ .十一五/国家科技支撑计划项目.竹藤资源培育与高附加值加工利用技术研究/ "$%%A -^L&B %^! h%B$ %国际竹藤网络中心基
本科研业务费专项资金项目"%A h%" @-%$!%A h%" @^ %"!&A7$%%#%%& 和 &A7$%%#%&$$ &
Q0(I$#.%$&(&(I ’59(*3%2%/%6&3(/1(/-’(*6$(")
.w IF
;,)%/$1%’6,KF
66黄藤 "T/-,$($+$G2,/+6/+*./-$!是我国热带和
南亚热带森林中的主要伴生植物!是我国的优良商
品棕榈藤种!为中国特有种"许煌灿等!&BB!D$& 天
然分布以海南岛为中心!延伸至 $7_7%‘+以南的广
东和广西南部地区& 黄藤萌蘖多%生长快%产量高!
可广泛栽培于海南%广东%广西%云南和福建等省区!
目前已在我国华南地区广为推广栽培 "许煌灿等!
&BB!J# &BBB$& 棕榈藤的藤茎或藤条是著名的非木
质林产品! 富含纤维!质地柔韧!抗拉%抗弯强度大!
是编织和家具制作的优良材料 "蔡则谟等!$%%7$&
黄藤具有良好的工艺特性!嫩茎还可作为蔬菜食用!
具较高经济价值和开发前景&
藤条原色多为乳白色或米黄色!多数藤家具的
颜色都以自然清新的原色为主& 但黄藤伐后颜色变
化很快!呈黄色%红黄色或棕黄色# 在运输%存放%加
工和使用等过程中!黄藤还容易发生蓝变%褐变%红
变或黑斑等变色现象!降低价值!影响其销售和利
用& 有些变色严重的黄藤弯曲强度降低!不能用于
家具制造!常被制成藤篮等低值品!甚至用作燃料&
对黄藤材的变色成分和变色机制进行研究!探索如
何防止和消除黄藤变色!可以提高藤材的利用率和
藤材制品的价值! 既增加藤材经济效益!也在一定
程度上保护或节约棕榈藤资源&
本研究首先用化学药剂初步判定黄藤变色材的
微生物与非微生物变色类型"I=1T0Q!&BA!$!再通过
电镜显微观察验证# 对微生物变色试样进行化学成
6第 # 期 吕文华等’ 黄藤材的真菌变色
分分析和变色菌的分离鉴定# 最后!将分离纯化后
的菌株接种到黄藤正常材上!检验其变色性状!考察
分析各变色菌对黄藤材的颜色和质量等材质的
影响&
@A材料与方法
&2&6材料6黄藤采自广东省肇庆市金鸡坑林场!攀
生在杉木"A3((*(6#/,*/ %/("-$%/./$上!约 &? 年生&
藤条直径 &% b$% 88!长 &? b$? 8!节间长度 &? b
$? T8& 选取典型的黄藤气干变色材进行变色类型
的确定和变色真菌的分离& 用于接种变色菌的黄藤
试材为藤全长 &h7 b$h7 中部的非节部健全藤材"无
虫蛀%无蓝变%无霉斑$!试样尺寸为?% 889T889
$ 88"?% 88为顺纹长度!T为藤条直径$&
&2$6显微观察6首先!用饱和乙二酸水溶液和
&?d的过氧化氢水溶液涂刷变色材表面!初步判断
黄藤材的微生物与非微生物变色 "I=1T0Q!&BA! $#
其次!对变色试样通过光学电镜和扫描电镜" ’*E$
进行微观考察& ’*E分析采用日本 k*i.生产的
k’EU??%%./型扫描电子显微镜!&% 889&% 889&
88试样!喷金处理!白金厚度为 # <8!加速电压
&? ]/&
&276化学成分分析6按照造纸原料的国家标准
:^ h,$A""5$ b&%(B7 bB? 测试黄藤正常材及其变
色材的灰分%冷水抽提物%热水抽提物%&d氢氧化钠
抽提物%苯醇抽提物%酸不溶木质素%综纤维素和聚
戊糖等各项基本化学成分& Ge值的测定按照木材
Ge值测定方法":^ h,A%!7(&BBB$进行&
&2!6变色菌的分离鉴定和接种6首先将变色材表
面用 "?d的酒精消毒!再用无菌水漂洗 $ b7 次!用
解剖刀轻轻刮去表层!切取小块变色材!放在 ZL-
平板培养基上!在温度 $A b$# c%相对湿度 "?d的
培养箱中培养# 当试件周围明显长出菌丝后!采用
尖端菌丝挑取法挑取形态不同的菌落!转到 ZL-培
养基上!进行纯化培养# 最后!将分离纯化的单纯菌
种转接到ZL-斜面培养基上!制成试管菌种!放于 !
c冰箱中备用& 通过形态学方法和 L+-测序的分
子生物学方法进行菌种鉴定"吕文华等!$%%B$&
将分离变色菌株分别接种到 ZL-培养基上培
养!待菌落基本长满培养皿后!在平板内加入 $ b7
8.无菌水!用玻璃棒轻轻搅动!得到含变色菌孢子
和菌丝片段的混合溶液即菌悬液!用无菌移液管将
其移到无菌试管中备用& 将正常的黄藤材藤片在
&%7 c下烘干%称重并测色# 然后用湿纱布包好!在
&$& c条件下湿热灭菌 7% 8=<& 将 $ 根无菌小木棍
平行放置于空白平板中的无菌滤纸上!再将 $ 片灭
菌后的藤片横放在小木棍上!涂布菌悬液!放入培养
箱中培养!定期观察& 分别在接种 $ 和 ! 周后!用毛
刷轻轻清除藤片表面的菌丝和孢子!烘干%称重并测
色& 每次每菌各取样 7 个求平均值&
@?DA材色测定
采用国际照明委员会()*<& /&@& "&B"A$ 表色
系统表色和计算色差 "段新芳!$%%$ $& 采用日本
E)+.,-生产的 (YU7%% 台式测色仪%LA?标准光源%
ihR"垂直照明h漫反射$!测得色度学参数 <& "亮
度$%/& "蓝绿指数$和 @& "黄红指数$!计算色差
2<& !2/& !2@&和总色差 2’& "2’& g) "2<& $ $ p
"2/& $ $ p"2@& $ $* & h$$& 各片试样分别测取 7 个点
求平均值&
>A结果与分析
$2&6黄藤材的变色特征6新伐黄藤的去皮藤茎!多
为光泽的黄白色或米黄色!在空气中自然放置!尤其
在日光照射下!颜色变化很快!呈黄色%红黄色或棕
黄色& 黄藤产地气候温暖湿润!尤其是在春夏高温
多雨季节!黄藤材在运输%存放%加工以及使用过程
中!容易由于保管不善而出现蓝变%褐变%红变或黑
斑等现象& 黄藤颜色从正常的黄白色变为浅蓝黑
色!严重者甚至变成铁灰色或暗褐色!变色范围可局
限于藤材表皮及至整个藤材横截面& 黄藤材在不同
环境条件下可能发生各种变色# 但在实际生产和使
用中!黄变%蓝变%褐变是造成黄藤降等%影响黄藤使
用%造成经济损失的主要变色&
$2$6黄藤材变色类型的初步判定6研究表明’ 黄
藤材主要存在黄变%蓝变%褐变和红变等变色情况&
I=1T0Q"&BA!$认为用饱和乙二酸水溶液和过氧化氢
水溶液处理变色材!可以明确区分木材微生物与非
微生物变色类型’ 用饱和乙二酸水溶液涂刷变色材
表面做脱色处理后!木材色斑能够消除!则为非微生
物变色# 而用过氧化氢脱色处理后!色斑能够消除!
则为微生物变色& 将各种黄藤变色材分别用饱和乙
二酸水溶液和 &?d的过氧化氢水溶液进行涂刷处
理!$% 8=< 后!观察试材颜色的变化& 结果表明’用
饱和乙二酸水溶液处理后!蓝变材%褐变材及红变材
的颜色变化不大# 黄变材则发生明显的漂白脱色现
象!变化明显& 用过氧化氢水溶液处理后!蓝变材%
褐变材及红变材都发生了一定程度的漂白现象!变
色有所消除& 据此!认为黄藤蓝变材%褐变材及红变
材的变色属于微生物引起的变色# 而黄变材的变色
则是由非微生物引起的化学或者光变色&
"B&
林 业 科 学 !" 卷6
$276扫描电镜观察6扫描电镜观察表明’黄藤黄变
材的微观组织结构与正常材一样!没有菌丝或孢子!
说明黄藤材的黄变不是由于微生物侵染所致& 对黄
藤的蓝变材%褐变材和红变材的显微观察"图 &$表
明’各变色材的导管和和基本薄壁组织细胞中充满
了真菌菌丝体!各种变色菌的菌丝首先进入藤材的
大导管中!再从导管入侵旁边的薄壁细胞! 菌丝或
孢子主要存在于藤材导管和基本薄壁组织细胞中&
变色菌在藤材组织内的延伸主要通过纹孔进
行& 一般情况下!变色菌的穿孔都是机械性的& 变
色菌的菌丝较粗!但藤材细胞壁无溶蚀现象!菌丝主
要通过细胞壁的纹孔!从一个细胞进入另一个细胞&
黄藤导管上的纹孔较大!菌丝通过导管细胞壁上的
纹孔时!其菌丝大小的变化不明显&
图 &6变色黄藤材的扫描电镜观察
[=45&6,KF’*E0JOF;WDS=0< 0PSKF<0;8D1D
微生物引起的变色!都会导致藤材组分的相应变化&
黄藤正常材和微生物变色材的各项化学成分的分析
测试结果见表 && 由表 & 可知’黄藤材与木材的化
学组成相近!主要由纤维素%半纤维素和木质素组
成# 但含有比木材更多的水溶物和弱碱液溶解物等
抽提物& 因此!藤在运输%存放%加工和使用等过程
中容易受菌虫等生物或微生物败坏而降低价值"李
坚! &BBB# $%%$$&
表 @A黄藤的正常材与微生物变色材的化学成分
9$,E@A6*"4&1$#1’4+’)&%&’()’5%*"(’/4$#$(2%*"4&1/’’/I$(&)47)%$&("2943(/1(/-’(*1$(")
部位
.0TDS=0<
藤材
(D
E("d$
抽出物*QS;DTS=WFT0
(01R
VDSF;
热水
e0S
VDSF;
稀碱
&d+Die
苯醇
-1T0K01U
JF<\F
木质素
.=4<=<
"d$
综纤维素
e010TF1310OF
"d$
聚戊糖
ZF
灰分
-OK
"d$
Ge
藤皮 正常材 +0;8D1TD
66由表 & 可知’黄藤真菌变色材各项抽提物 "冷
水%热水%&d氢氧化钠和苯醇抽提物$的含量都低
于正常材& 能溶于热水%冷水的主要藤材成分包括
单糖%低聚糖%部分淀粉%果胶%糖醇类和可溶性无机
盐等!冷水抽提物含量减少说明变色材的可溶性矿
物成分及其他某些糖类的含量减少# 热水抽提物含
量降低表明变色材中的淀粉和果胶质等含量较少&
在稀碱溶液中除了可溶出能被热水%冷水抽提的化
合物之外!还有蛋白质%氨基酸等以及部分聚合度较
低%支链较多%耐碱性较弱的半纤维素被降解溶出&
&d+Die抽提物含量较低!表明变色材中的蛋白
质%氨基酸%半纤维素等物质的含量较正常材少# 苯
醇抽提物含量降低!表明变色材中的脂肪酸%脂肪烃
和萜类化合物等含量减少& 综纤维素是指植物纤维
原料中纤维素和半纤维素的全部!也即糖类总量&
由于变色菌对综纤维素和灰分没有分解或降解作用
或作用小!内含物的大量减少使得综纤维素和灰分
的相对含量有所增加# 同理!变色材的藤芯木质素
比正常材高!表明变色菌对藤芯木质素无分解或降
解作用或作用小& 藤皮的酸不溶木质素有少量减
少& 在真菌侵染过程中!真菌分泌的酶可能在较小
程度上会溶蚀细胞壁的少量多糖类物质!从而使得
#B&
6第 # 期 吕文华等’ 黄藤材的真菌变色
多戊糖含量有较小程度的增加 "吕文华等!$%%$$&
一般认为!变色菌主要是侵蚀细胞的内含物!不会对
细胞壁组织造成损害 "吕文华等!$%%$$!但真菌变
色前后的黄藤材的化学成分分析表明’ 变色菌在适
宜条件下!对藤材细胞壁也存在一定的溶蚀作用&
黄藤材受真菌侵染后!各种抽提物大量减少!主成分
相对增加!说明变色菌主要侵蚀细胞的内含物!对细
胞壁的损害较小&
霉菌和变色菌生长的最适 Ge值一般都在 ? bA
左右! 微生物可以通过糖类和脂肪代谢产酸%蛋白
质代谢产碱以及其他物质代谢产生酸碱!从而改变
环境酸碱度!使之更适合微生物生存 "张文治!
$%%?$& 由于黄藤材材性偏酸! Ge值较小 "藤芯
!2&#!藤皮 !27$$! 为了更有利于变色菌生长!变色
菌侵染使得藤材 Ge值增加!变色藤芯增至 !2B"!变
色藤皮增至 ?2%!# 同理!真菌的生长需要水分!真菌
的菌丝体有一定的保水作用!因而在相同的环境条
件下!受真菌侵染的藤材的含水率会比正常材的含
水率高&
受真菌侵染后!藤芯各项化学成分的变化比
藤皮的相应变化大!说明藤芯受变色菌的影响
更大&
$2?6变色菌的分离鉴定和接种6从黄藤红变材中
分离出了 ! 种变色菌株& 黄藤蓝变材与褐变材的分
离情况大致相同!各分离出了 &7 种变色菌株# 各变
色材共计分离得到了 &? 种变色菌株!分别编号为
[& b[&?& 通过形态观测和 L+-测序 "吕文华等!
$%%B$!&$ 种菌株分别鉴定到属或种’ [&![" 和 [&7
属曲霉菌"72G-+6*%32OG5$!其中 [& 为日本曲霉"7F
5/G$(*"32$# [$![&&和 [&$属青霉菌">-(*"*%*3,OG5$#
[? 属毛壳菌"A#/-.$,*3,OG5$# [A 和 [B 都为可可
球色二孢 "
! 种菌株未能明确界定& 将 &? 种变色菌株分别接
种到健全黄藤材上!定期观测藤片试材的颜色和质
量变化!分析结果见表 $&
表 >A黄藤材经变色菌不同时间侵染后的颜色变化和质量损失
9$,E>A9*"1’#’/$(24$))1*$(I"’5943(/1(/-’(*1$("&(’10#$%"2-&%*%*")%$&(750(I&
接种时间
)<0T31DS=0<
S=8F
菌种
[3<4=OGFT=FO
[& [$ [7 [! [? [A [" [# [B [&% [&& [&$ [&7 [&! [&?
$ 周
$ VFF]O
! 周
! VFF]O
色差
(010;TKD<4F
2<& %5B# @%5"$ $5?& 75&A @B5!# @&%5A @75BB &5#B @&!5B$ $5$7 @%5B7 @&5%B &5#& 75#! @?5B7
2/& @75?7 @!5$" @&5#7 @75%7 %5$A @#57! @A5B" @75$# @A5#? @75?? @?5&? @&5B$ @75?# @&5!# &5$!
2@& @$5!? @75!B @%5?A @$5#7 @&57! @&&57# @A5%? @%5B7 @&%5B" @&5&$ @75A$ @$5%? $5? &5A# &5#
2’& !5!& ?5?A 75&A ?5$& B5?# &"5A? &%5%A 75B &B5"? !57! A57A 75%& !5"7 !5!? A57$
质量损失 EDOO10OO"d$ &5"? &5!? %5A$ &5?? %5"$ &5"& &5$B &5&$ $5$ &5!? &5BB %5## %5BA &5$A &5!!
色差
(010;TKD<4F
2<& @&57! $5B! 75"7 ?5#? @&%57? @&!5$B @?5?& $57$ @$75&? @&5%! @$5B# @75%& $5?$ 75## @&&5B"
2/& @!5B# @A5#7 @&5B! @?57$ @%5A? @A5$" @"5%! @!5AA @"5%& @$5A# @A5B" @75$# @7577 @$5A& ?5&$
2@& @$5B? @!5"A @%5B7 @75&& @$5&$ @&%5BB @"5!B @$5%$ @&?577 @75A7 @A5!! @75A$ &5!A @%5&A $5?7
2’& ?5B! #5#7 !57& #5? &%5?# &B5%B &&5AA ?5?# $#5A! !5A7 B5B? ?5"! !5!$ !5A# &75$A
质量损失 EDOO10OO"d$ &5B% &5#7 %5#! &5B& %5"" &5## &5A$ &5?# $5!" &5## $5%B &57$ &5!" &5?? &5BB
66
66对于 ()*<& /&@& "&B"A$系统!色差 2’& g& 时
称为 & 个 +^ ’ 色差单位& 一个 +^ ’ 单位"2’& g&$
大约相当于视觉色差识别阈值的 ? 倍& +^ ’ 单位的
色差感觉一般分为 A 档’ % b%2? 痕迹!%2? b&2? 轻
微!&2? b72% 可察觉!72% bA2% 可识别!A2% b1$ 大!
&$ 以上非常大"段新芳!$%%$$& 正常材接种各种变
色菌株仅仅 $ 周时间!各接种材的总色差值都达到
了 7 个 +^ ’ 以上!即发生了感觉明显的颜色变化!
其中!有 A 个菌株使藤材的色差达到感觉强烈的 A
个 +^ ’ 以上!最大总色差值达 &B2"? 个 +^ ’& 当正
常材接种变色菌 ! 周后!有 # 个菌株使藤色变化感
觉强烈!最大总色差值达 $#2A! 个 +^ ’& 可见 &? 种
变色菌株都使黄藤材发生了明显的颜色变化& 接种
材的变色与分离变色菌的变色材颜色一致& 结合变
色菌的分离和培养性状认为’黄藤材的蓝变%褐变及
红变等真菌变色主要是由真菌菌丝体的颜色和其所
分泌的色素被藤材组分吸收所致& 由表 $ 可知’ 各
变色菌都使黄藤材质量有一定程度减少!但变化量
较小& 接种 ! 周后!黄藤材质量损失率最大为
$2!"d!最小仅为 %2""d& 接种材的质量变化和颜
色变化没有明显的相关性& 质量损失主要发生于接
种变色菌后的 $ 周内!说明变色菌的侵染较快!对藤
材主成分的分解或降解能力较弱&
BA结论
化学药剂分析和扫描电镜观察结果表明’ 黄藤
材的蓝变%褐变和红变属于由微生物引起的变色!变
色材的导管和基本薄壁组织细胞中存在大量菌丝或
孢子&
基本化学成分分析结果表明’ 与正常材相比!
BB&
林 业 科 学 !" 卷6
黄藤微生物变色材的各项抽提物的含量都较低!含
水率%聚戊糖%综纤维素%灰分和 Ge值则较高# 变色
菌主要侵蚀细胞内含物!对藤材细胞壁存在较小溶
蚀作用# 变色材芯部的化学成分变化较皮部的更
大!说明藤芯受变色菌的影响比藤皮大&
从黄藤变色材中共计分离得到了 &? 种变色菌
株& 黄藤正常材接种这些真菌后!质量损失主要发
生在 $ 周内!质量损失率较小# 但颜色变化较快!变
色明显!在 $ 周内造成了感觉明显的色差& 接种材
变色在一定程度上都与分离相应菌种的变色材颜色
相一致& 根据变色菌的培养性状!黄藤材的蓝变%褐
变和红变等色变主要是由变色菌的菌丝体的颜色和
其所分泌的色素引起&
参 考 文 献
蔡则谟! 许煌灿! 尹光天!等5$%%72棕榈藤利用的研究与进展5林
业科学研究!&A"!$ ’ !"B @!#"2
段新芳5$%%$2木材颜色调控技术5北京’ 中国建材工业出版
社! $& @$?2
李6 坚5&BBB2木 材 保 护 学5哈 尔 滨’ 东 北 林 业 大 学 出 版
社! $? @7#2
李6坚5$%%$2木材科学5北京’ 高等教育出版社! 7$$ @7$?2
吕文华! 肖绍琼! 木乔英5$%%$2西南桦木材变色的主要原因5北京
林业大学学报!$!"!$ ’ &%" @&&%2
吕文华!刘君良!吴玉章!等5$%%B2黄藤材变色菌的分离和鉴定5中
国林学会木材工业分会木材保护研究会成立 $? 周年庆祝大会
暨第七届木材保护学术研讨会论文集! "" @#$
许煌灿! 尹光天! 曾炳山!等5&BB!D5黄藤生态生物学特性的研究5
林业科学研究! " "&$ ’ $% @$A2
许煌灿! 尹光天! 曾炳山!等5&BB!J5黄藤栽塔技术的研究5林业科
学研究! ""7$ ’$7B @$!A2
许煌灿! 吴金坤! 尹光天5&BBB2棕榈藤的研究和发展5世界林业研
究! &$"?$ ’7" @!$2
张文治5$%%?2微生物学5北京’ 高等教育出版社! &$$ @&7%2
I=1T0QI I5&BA!2’08F8FSK0RO3OFR =< OS3RM=<48=T;0J=0104=TD1
RFSF;=0;DS=0< 0PV00R5[0;FOS’F;W=TFYFOFD;TK +0SF! &""$$ ’ A72
!责任编辑6石红青"
%%$