Защита от гниения древесины: Пропитка для дерева от влаги, описание пропитки для дерева от влаги и гниения

Cobra ™ — это стержни из боратного стекла длиной два дюйма, которые можно использовать для точечной обработки участков, подверженных гниению, таких как концы бревен, которые уже покрыты лаком. После вставки во влажную или влажную древесину комплекс борат / медь в стержнях кобры растворяется, распространяя активные ингредиенты на участки, окружающие стержень. Жезлы кобры устраняют активные грибы гниения и помогают предотвратить гниение на восемь-десять лет.

Если у вас есть какие-либо вопросы о борьбе с грибком гниения или ремонте гнилой древесины, позвоните в Perma-Chink Systems по телефону 1-800-548-3554. У нас есть ряд продуктов, предназначенных для ремонта поврежденной древесины и предотвращения возникновения проблем в будущем.

5 лучших консервантов для древесины для защиты и консервации

Все слышали о средствах для консервирования древесины, но что это такое, почему они так важны и как они работают?

Несмотря на то, что древесина является удивительно универсальным и прочным материалом, она может быть подвержена порче, особенно в средах, где вероятны плесень, водоросли, грибки и насекомые, которые сверлят дерево.Лучший способ защитить и сохранить древесину, в том числе древесину, подвергнутую танализу или обработке под давлением, — это использовать консервант для древесины.

В прошлые годы навесы, заборы, шпалы и другая наружная древесина обрабатывались креозотом, моторным маслом или другими консервантами, содержащими биоциды и инсектициды товарного качества. Спустя десятилетия, когда стало известно о более глубоком понимании токсической природы этих продуктов, многие из них были запрещены или ограничены для коммерческого использования только строгим государственным законодательством.К счастью, современные отечественные консерванты для древесины, хотя и токсичны при неправильном использовании, в целом более безопасны как для пользователя, так и для окружающей среды.

Породы консервантов для древесины

Из-за ужесточения законодательства в отношении ингредиентов, которые можно использовать, большинство консервантов для древесины в настоящее время основаны на аналогичных формулах. Они могут иметь немного разные составы и ингредиенты, но все они работают одинаково для защиты древесины от угроз окружающей среды. С точки зрения пользователя решающий фактор обычно сводится к тому, нужен ли прозрачный или окрашенный консервант и предпочтительна формула на водной основе или на основе растворителя.

Прозрачные консерванты помогают сохранить естественный вид древесины, в то время как цветные версии действуют как консервация древесины и морилка двойного назначения. Большинство консервантов традиционно были на основе растворителей, но все больше и больше производителей меняют их на формулы на водной основе, чтобы соответствовать строгим правилам V.O.C (летучие органические соединения), которые вводятся правительствами Великобритании, Европы и мира.

Зачем нужен консервант для древесины?

Короче говоря, консерванты древесины помогают предотвратить многие из условий, которые могут со временем вызвать деградацию и разрушение древесины.Использование консерванта для древесины защищает древесину от плесени, водорослей, грибка и насекомых, сверлящих древесину, — наиболее частых причин гниения и разложения древесины. Консервированная древесина, обработанная подходящим верхним слоем и прошедшая уход, прослужит десятилетия или дольше.

Как работают консерванты для древесины?

Основными ингредиентами консервантов древесины являются биоциды и инсектициды, наиболее часто используемым является перметрин. Перметрин — это инсектицид из семейства пиретроидов. Пиретроиды — это синтетические химические вещества, которые действуют как натуральные экстракты цветов хризантемы.Другие распространенные ингредиенты включают йодпропинилбутилкарбамат и тебуконазол. Большинство современных консервантов для древесины безопасны для людей, животных и растений в сухом виде, что означает, что их можно использовать в сараях, заборах, деревянных решетках, собачьих будках, конюшнях, столярных изделиях и многом другом.

Консерваторы для древесины — это комплексное решение?

Хотя консерванты для древесины отлично защищают древесину от биологических угроз, они обеспечивают лишь ограниченную защиту от атмосферных воздействий и долговечность при прямом контакте. Некоторые консерванты для древесины содержат небольшое количество воска, что означает, что дождевая вода сначала будет стекать по обработанной древесине.Однако поверхности, обработанные только консервантом для древесины, скорее всего, потребуется повторно покрывать один-два раза в год. В идеале, древесина, обработанная консервантом, также должна быть обработана подходящим верхним слоем, таким как масло для дерева, краска для дерева или лак для дерева. . Эти верхние покрытия герметизируют консервирующий агент и обеспечивают защиту от атмосферных воздействий и износа при прямом контакте.

При перекрытии консерванта для древесины краской или лаком на водной основе важно выбрать консервант, не содержащий воска.

5 самых популярных консервантов для древесины

Хотя мы продаем десятки консервантов для древесины, вот лишь некоторые из наших самых продаваемых продуктов.

Средство для защиты древесины Barrettine Premier

Консервант древесины для наружных работ на основе растворителя, обеспечивающий микропористую защиту древесины от гниения, грибка, гниения и плесени. Доступен в ясной и привлекательной гамме оттенков дерева.

Отзывы клиентов — Barrettine Premier Wood Preserver

Продукт легко наносится, если вы не перегружаете кисть и не впитываете древесину. Доски в доме были покрыты двумя слоями 3 года назад и до сих пор хорошо выглядят с небольшими признаками зеленого грибка (тёмная сторона). Мой сосед теперь решил использовать его на своей собственности.

Ronseal Общий консервант для древесины

Консерватор древесины на основе растворителей с высокой проникающей способностью для наружной древесины. Идеально подходит для использования в садовых навесах, заборах, балках, дверях и оконных рамах.

Отзывы клиентов — Ronseal Total Wood Preservative

Используется как для моей колоды, так и для моего забора. Хорошее покрытие, легко наносится кистью. Естественный цвет, подчеркивающий зернистость. Всем рекомендую.

Cuprinol 5 Star Комплексная обработка древесины (WB)

Прозрачная универсальная пропитка на водной основе для внутренней отделки древесины. Формула глубокого проникновения обеспечивает эффективное лечение и длительную защиту от нападения насекомых, повторного заражения и грибкового разложения.

Отзыв клиента — комплексная обработка древесины Cuprinol 5 Star (WB)

Я заказал этот продукт, так как мне нужно было нанести тонкое покрытие, которое легко впиталось как на старые внутренние деревянные балки, так и на новые дубовые балки. Мало свидетельств какого-либо важного окрашивания. Наносится с помощью распылителя или кисти. Имеет слабый запах и сохраняется долгое время.

Osmo Защитное покрытие для дерева (4006)

Средство для защиты древесины, не содержащее биоцидов и консервантов.Идеально подходит для обработки древесины в помещениях с повышенной влажностью, таких как влажные помещения, кухни и ванные комнаты. Особенно подходит для древесины, чувствительной к посинению, например, сосны.

Отзывы клиентов — Osmo Wood Protector (4006)

Могу только сказать, что грунтовка мне понадобилась для защиты деревянной двери ванной от пара, влаги и т.п. Таким образом, использование бренда Osmo имело смысл до использования масла Osmo.

Sadolin Быстросохнущий консервант для древесины

Прозрачный консервант для древесины на водной основе, подходящий для новой и голой древесины. Идеально подходит в качестве предварительной обработки перед нанесением морилки, краски или другой отделки по дереву. Обеспечивает отличную защиту внутренних и внешних столярных изделий от грибка, разрушающего дерево, и синевы.

Отзывы клиентов — быстросохнущий консервант для древесины Sadolin

Отличный продукт, который легко идет.Он защищает мою бревенчатую хижину даже до того, как я приступлю к нанесению верхнего слоя. Хорошая подготовка должна привести к долгой жизни.

Совет по сохранению древесины!

Вся древесина, новая и старая, перед обработкой средством для защиты древесины должна быть обработана фунгицидным моющим средством или мультицидным очистителем для древесины. Почему? Древесина должна намокнуть или намокнуть только один раз, чтобы споры плесени и водорослей закрепились в древесине. Это может произойти в любое время при транспортировке или хранении древесины или готового изделия, включая навесы, заборы и террасные доски.Хотя средства для защиты древесины помогают предотвратить образование плесени, водорослей и грибков на древесине, они не всегда эффективны при уничтожении уже укоренившихся спор в древесине.

По этой причине мы всегда рекомендуем сначала обрабатывать всю древесину фунгицидным средством или средством от плесени и плесени, чтобы уничтожить любые существующие споры в древесных волокнах перед нанесением консерванта.

Хотите узнать больше о средствах для защиты древесины?

Для получения дополнительной информации о средствах для защиты древесины и их использовании свяжитесь с нашей командой постоянных экспертов, которые всегда готовы помочь советом по проекту и рекомендациями по продукции.Кроме того, посетите нашу страницу часто задаваемых вопросов о средствах для защиты древесины, на которой описаны многие из наиболее часто задаваемых вопросов о средствах для защиты древесины.

Нам нравится видеть фотографии любого проекта отделки деревом до, во время и после. Если вы хотите поделиться фотографиями из своего проекта с нами и нашими подписчиками, вы можете отправить нам несколько фотографий или поделиться ими на наших страницах в Facebook, Twitter, Pinterest или Instagram.

Другие замечательные блоги, в которых обсуждаются консерванты для древесины

Обзор химических средств защиты древесины

Консерванты для древесины — это те продукты, которые контролируют проблемы разложения древесины из-за грибковой гнили или разложения, образования пятен, плесени или насекомых, разрушающих древесину.Как процесс обработки, так и использование обработанных продуктов могут представлять опасность для здоровья человека и окружающей среды. Обработанная древесина чаще всего используется на открытом воздухе.

Как правило, свежепиленные бревна или пиломатериалы обрабатываются, а затем перерабатываются в такие продукты, как:

• Приготовленные строительные материалы.
• Столбы, столбы и перила для заборов.
• Конструкционные элементы.
• Строения и жилища.
• Транспортные средства (кузова и опорные конструкции).
• Контейнеры для сельскохозяйственных культур.
• Мебель для газонов и террасы.
• Игровое оборудование.
• Пиломатериалы для сада / ландшафта.
• Бревенчатые дома.

На этой странице

Переоценка старых консервантов для древесины

Три мощных консерванта для древесины (хромированный мышьяк, креозот и пентахлорфенол) в настоящее время проходят регистрационный обзор, процесс, который EPA проводит для всех зарегистрированных пестицидов каждые 15 лет для обеспечения того, чтобы продукты могли выполнять свои функции по назначению, не создавая необоснованных рисков для здоровья человека и окружающей среды.

В 2008 году EPA определило, что хромированные мышьяки, креозот и пентахлорфенол могут оставаться в употреблении до тех пор, пока будут реализованы определенные меры по смягчению последствий, указанные в Документах о разрешении на перерегистрацию (RED). Эти меры включали инженерные средства контроля, такие как вентиляция и автоматические двери для запирания и отпирания лечебных цилиндров.

В 2019 году EPA завершило предварительную оценку рисков для хромированных мышьяков, креозота и пентахлорфенола в рамках проверки регистрации.В каждом случае EPA обнаружило, что, хотя меры, требуемые RED, снижали воздействие на рабочих, эти продукты по-прежнему представляли опасность для здоровья рабочих, которые их применяли. Креозот и хромированные мышьяки также представляют опасность для окружающей среды.

В 2021 году EPA выпустило предложенные временные решения по хроматированным мышьякам, креозоту и пентахлорфенолу для устранения рисков для здоровья человека и окружающей среды, связанных с использованием этих химикатов. EPA определило, что риски пентахлорфенола перевешивают его преимущества, и предложило отменить его.В отношении креозота и хромированных мышьяков EPA предложило дополнительные меры по смягчению воздействия на здоровье рабочих на предприятиях по обработке древесины.

Затем EPA примет промежуточные решения, завершающие меры, предложенные в предлагаемом промежуточном решении. Просмотрите графики проверки регистрации EPA.

Хромированные мышьяки

Консерванты для древесины, содержащие хромированные мышьяки, включают консерванты, содержащие хром, медь и мышьяк. С 1940-х годов древесину обрабатывают хромированными мышьяками под давлением, чтобы защитить древесину от гниения из-за нападения насекомых и микробов, а также морских беспозвоночных, сверлящих древесину.С 1970-х до начала 2000-х годов большая часть древесины, используемой в жилых помещениях на открытом воздухе, представляла собой хромированную древесину, обработанную мышьяком.

С 31 декабря 2003 г. производители хромированного мышьяка добровольно отказались от практически всех видов использования ХАК в жилых помещениях, а изделия из дерева, обработанные ХАК, больше не используются в большинстве жилых помещений, включая настилы и детские игровые наборы. EPA классифицировало хромированные мышьяки как продукты ограниченного использования, предназначенные только для сертифицированных специалистов по внесению пестицидов.Его можно использовать для производства коммерческих деревянных опор, столбов, вибраций, черепицы, опорных балок постоянного фундамента, свай и других деревянных изделий, разрешенных утвержденной маркировкой. Узнайте больше о CCA.

Креозот

Креозот используется с 1948 года в качестве сильнодействующего консерванта для древесины. Креозот получают путем высокотемпературной перегонки каменноугольной смолы. Пестицидные продукты, содержащие креозот в качестве активного ингредиента, используются для защиты древесины от термитов, грибков, клещей и других вредителей, которые могут ухудшить или угрожать целостности изделий из дерева.

В настоящее время креозот используется только в коммерческих целях; у него нет зарегистрированного использования в жилых помещениях. Креозот — это пестицид с ограниченным использованием, который можно использовать на открытом воздухе, например, в железнодорожных шпалах и опорах. Запрещается нанесение креозота внутри помещений, а также нанесение на древесину, предназначенную для использования в интерьере или для использования в контакте с пищевыми продуктами, кормами или питьевой водой. Подробнее о креозоте.

Пентахлорфенол

Пентахлорфенол (ПХФ) был зарегистрирован в качестве пестицида 1 декабря 1950 года.ПХФ был одним из наиболее широко используемых биоцидов в Соединенных Штатах до 1987 года, когда использование пентахлорфенола в качестве гербицида, дефолианта, мосицида и дезинфицирующего средства было снято с этикеток продуктов.

В настоящее время нет зарегистрированных жилых помещений. ПХФ — это пестицид ограниченного использования, который используется в коммерческих целях, в основном для обработки опор. Допускаются только прессовая и термическая обработка PCP. Узнайте больше о PCP.

Альтернативные консерванты для древесины

Пропиконазол

Пропиконазол — триазольный фунгицид, впервые зарегистрированный в 1981 году.Пропиконазол был одобрен Агентством по охране окружающей среды для консервации древесины, используемой в столярных изделиях, черепице и тряске, сайдинге, фанере, конструкционных пиломатериалах, а также древесине и композитах, которые используются только в наземных целях. Сам по себе пропиконазол не защищает древесину от повреждений насекомыми.

Пропиконазол был одобрен для нанесения на поверхность или обработки давлением сайдинга, фанеры, столярных изделий, черепицы и тряпок, а также наземных строительных пиломатериалов и пиломатериалов.

Триадимефон

Триадимефон — триазольный фунгицид, который впервые был зарегистрирован в качестве консерванта древесины в 2009 году.Триадимефон был одобрен Агентством по охране окружающей среды для консервации изделий из древесных композитов и изделий из дерева, предназначенных для работы над землей и в контакте с землей, таких как деревянные настилы, садовая мебель, столярные изделия, ограждения, опоры, фундаментные сваи и заборы.

Кислотный хромат меди (ACC)

ACC — консервант для древесины, зарегистрированный только для промышленного и коммерческого использования. Состав будет переоценен в рамках рассмотрения дела о регистрации хромированных мышьяков.

Изотиазолиноны

В качестве консервантов древесины можно использовать три химиката из класса, называемого изотиазолинонами.

Наиболее распространенным из них является DCOIT (3 (2H) -изотиазолон, 4,5-дихлор-2-октил), который впервые был зарегистрирован в 1996 году в качестве консерванта древесины для использования при обработке давлением, для защиты от образования пятен и в столярные изделия. В 2018 году он был также одобрен для использования в опорах электроснабжения. Дополнительная информация доступна в досье EPA-HQ-OPP-2014-0403.

ОИТ (2-н-октил-4-изотиазолин-3-он), еще один изотиазолон, используется в качестве консерванта древесины на основе заболони. Информация о OIT доступна в досье EPA-HQ-OPP-2014-0160.

Наконец, смесь изотиазолонов MIT (2-метил-4-изотиазолин-3-он) и CMIT (5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он) используется при обработке древесины под давлением. Дополнительная информация доступна в досье EPA-HQ-OPP-2013-0605.

Новые консерванты для древесины для бытового использования

Совсем недавно EPA зарегистрировало несколько новых активных ингредиентов консервантов для древесины. Эти консерванты для древесины имеют более низкие профили токсичности по сравнению с более старыми консервантами для древесины. В соответствии с требованиями раздела 3 (g) FIFRA, эти новые консерванты для древесины будут повторно оценены в рамках процесса проверки регистрации EPA.

Следующие химические консерванты для древесины зарегистрированы для обработки пиломатериалов, которые будут использоваться на рынке пиломатериалов для жилых домов и древесины:

• Щелочная четвертичная медь (ACQ).
• Бораты.
• Азол меди.
• Нафтенат меди.
• Медь-HDO (бис- (Nциклогексилдиазениумдиокси-медь)).
• Полимерный бетаин.

Из этих химикатов ACQ в настоящее время является наиболее широко используемым консервантом для древесины в жилых домах.

ACQ

ACQ (щелочная четвертичная медь) представляет собой консервант для древесины на водной основе, предотвращающий гниение от грибков и насекомых (т. Е. Фунгицид и инсектицид). Он также имеет относительно низкие риски из-за его компонентов оксида меди и соединений четвертичного аммония.

Консерванты на водной основе, такие как ACQ, оставляют сухую окрашиваемую поверхность. ACQ зарегистрирован для использования на: пиломатериалах, дереве, ландшафтных связях, столбах для ограждений, столбах зданий и инженерных сетей, наземных, пресноводных и морских сваях, морских стенах, настиле, деревянной черепице и других деревянных конструкциях.

Бораты

Тетрагидрат октабората динатрия (DOT) специально разработан для использования в качестве консерванта древесины на водной основе и зарегистрирован Агентством по охране окружающей среды, а также правительственными учреждениями в Азии, Северной Америке и Европе. Типичные области применения: мебель и внутренние конструкции, такие как обрамление, обшивка, подоконники, планки обрешетки, фермы и балки.

Азол меди

Азол меди представляет собой консервант древесины на водной основе, предотвращающий грибковое разложение и нападение насекомых; это фунгицид и инсектицид.Он широко используется в США и Канаде.

Консерванты на водной основе, такие как азол меди, придают древесине чистую окрашиваемую поверхность после высыхания. Азол меди зарегистрирован для обработки столярных изделий, черепицы, сайдинга, фанеры, конструкционных пиломатериалов, столбов для ограждений, столбов зданий и коммунальных служб, земляных и пресноводных свай, композитов и других изделий из древесины, которые используются в надземных, контактных и наземных работах. в пресной воде, а также для настилов, разбрызгиваемых соленой водой (морских).

Нафтенат меди

Нафтенат меди был впервые зарегистрирован в 1951 году и используется для чистки, погружения, распыления и обработки древесины под давлением, которая будет использоваться при контакте с землей, при контакте с водой и над землей, например, в опорах, доках, столбах и т. Д. опоры, заборы и ландшафтный брус. Нафтенат меди эффективно защищает древесину от повреждений насекомыми.

Медь-HDO (бис- (Nциклогексилдиазениумдиоксимедь))

Медь-HDO была впервые зарегистрирована в 2005 году и используется для обработки древесины под давлением, которая будет использоваться в качестве настилов, направляющих, шпинделей, каркасов, подоконников, беседок и т. Д. ограждения и столбы.Его запрещено использовать в водных зонах, при строительстве ульев или в любом другом применении, связанном с упаковкой пищевых продуктов или кормов.

Полимерный бетаин

Полимерный бетаин был впервые зарегистрирован в качестве активного ингредиента в США в 2006 году. Это сложный эфир бората, который при нанесении на древесину распадается на DDAC (хлорид дидецилдиметиламмония) и борную кислоту. Полимерный бетаин наносится на лесные товары путем обработки давлением.

Дополнительная информация

Многие документы об этих пестицидах, такие как рабочие планы проверки регистрации или RED, доступны в базе данных химического поиска.

Гниль древесины 101: как предотвратить и устранить повреждения

Фото: istockphoto.com

В природе гниль древесины — это жизненно важный процесс разложения, превращающий упавшие бревна в питательную почву. Но мало что заставляет домовладельцев паниковать так же быстро, как обнаружение дома, потому что гниль древесины может привести к ряду структурных проблем, включая повреждение опорных стоек и балок, сгнившие балки пола и потолка и разрушенный настил крыши. Стоимость ремонта повреждений — или, другими словами, замены сгнившей древесины — может исчисляться десятками тысяч долларов.

Поскольку древесина является наиболее распространенным строительным материалом, важно понимать, что вызывает гниение древесины, как ее предотвратить и что делать, если вы ее обнаружите. под полом, стеновой панелью и сайдингом. Читайте всю необходимую информацию.

Некоторые вакансии лучше оставить профессионалам

Найдите лицензированных подрядчиков в вашем районе и получите бесплатную смету для вашего проекта без каких-либо обязательств.

Древесная гниль — это форма гниения, вызываемая сочетанием влаги и грибков (микроскопических организмов).Чтобы грибы прижились, древесина должна быть постоянно влажной; на сухой древесине грибки не растут. Тем не менее, в воздухе и почве вокруг нас существует около 5 миллионов видов грибов, и от них никуда не деться. Многие виды грибов, такие как дрожжи и грибы, полезны, другие — разрушительны. Многочисленные типы, вызывающие гниение древесины, условно классифицируются по трем основным эффектам, которые они оказывают на древесину.

• Коричневая гниль: Часто называют «сухой гнилью», потому что поверхность древесины выглядит сухой, грибки коричневой гнили нацелены на целлюлозу в структуре древесины.По мере разрушения целлюлозы древесина сжимается, приобретает темно-коричневый цвет и распадается на маленькие кусочки кубической формы — процесс, известный как кубическое разрушение . Коричневая гниль процветает при температуре от 65 до 90 градусов по Фаренгейту, и как только она начинает расти, она быстро распространяется.
• Белая гниль: Если древесина приобретает беловатый или светло-желтый оттенок и кажется губчатой, это, вероятно, белая гниль. В то время как коричневая гниль поражает целлюлозу, грибы белой гнили разрушают лигнин, еще один элемент структуры древесины, оставляя после себя светлую целлюлозу.Как и коричневая гниль, белая гниль возникает при температуре от 65 до 90 градусов по Фаренгейту.
• Мягкая гниль: Грибы мягкой гнили разлагают древесину медленнее, чем грибы бурой гнили и грибы белой гнили, но процветают при температурах, слишком высоких и слишком низких для выживания других видов, от 0 до 110 градусов по Фаренгейту. Грибки мягкой гнили разрушают целлюлозу, оставляя древесину похожей на соты, и хотя они обычно встречаются в упавших бревнах и деревьях, но не в домах, они могут поразить дом при подходящих условиях.

Фото: istockphoto.com

Поскольку гниль древесины возникает во влажных местах, которые не высыхают, она часто остается незамеченной, пока проект реконструкции не обнаружит ее. Следующие области являются наиболее вероятными местами, где древесная гниль закрепится.

1. Окна
   Современные окна спроектированы таким образом, чтобы предотвратить утечку, но все, что требуется, — это небольшая щель, которая недостаточно закрыта герметиком, чтобы дождь мог просочиться и пропитать древесину в стене под окном.Поскольку древесина не подвергается воздействию воздуха или солнечного света, она остается влажной, обеспечивая оптимальные условия для роста грибов. Более старые деревянные окна подвергаются еще большему риску, поскольку вода имеет тенденцию скапливаться на горизонтальных подоконниках, просачиваясь сквозь трещины в краске.
2. Наружные двери
   Подобно окнам, трещины и зазоры между дверью и сайдингом (или порогом) пропускают воду, что делает их лучшими местами для гниения древесины. Гниль часто обнаруживается, когда домовладельцы решают установить новую дверь.После снятия старой дверной коробки на деревянной раме становится видна гниль.
3. Уличные настилы
   Горизонтальные настилы и ступени лестниц также могут удерживать воду. Хотя многие обработанные террасные доски водонепроницаемы, они не на 100 процентов водонепроницаемы и со временем могут гнить. Днища крашеных балясин — лучшее место для гниения; они обычно строятся из необработанной сосны, а затем окрашиваются, чтобы противостоять стихиям. Вода скапливается под нижней частью балясин и не высыхает, давая грибам возможность расти.
4. Подвалы
   В подвалах преобладает высокая влажность и влажность, поскольку бетонные стены окружены влажной почвой. Уровень влажности в неплотных подвалах может быть настолько высоким, что на поверхности стен и деревянных балок потолка может образовываться водяной пар. Как только древесная гниль закрепится здесь, она может незаметно распространиться до тех пор, пока не нанесет структурный ущерб.
5. Влажные помещения
   Любое помещение с водопроводной арматурой, такое как кухня, прачечная, ванная или подсобное помещение (с водонагревателем), находится под угрозой.Утечки вокруг водопроводных и дренажных труб сохраняют влажность и создают оптимальную среду для размножения грибков древесной гнили.
6. Поврежденная кровля
   Отсутствующая или поврежденная черепица может позволить воде просачиваться внутрь, а со временем это может привести к гниению древесины в настиле крыши и в пиломатериалах, используемых для обрамления чердака.

Проверять свой дом на признаки гнили древесины должно быть ежегодной миссией, и хорошее время для этого — во время ваших предзимних заданий по защите от атмосферных воздействий.Вам понадобится отвертка с длинной ручкой и хороший фонарик.

Фото: istockphoto.com

• Если в вашем доме деревянный сайдинг, осмотрите сайдинг вокруг и под окнами на наличие признаков вздутия или обесцвечивания. Краска может скрыть гниль дерева, поэтому проткните сайдинг кончиком отвертки — дерево должно быть твердым и твердым. Если отвертка вонзится в дерево, у вас проблема с гнилью.
• Используя сильный фонарик, проверьте чердак на предмет обесцвечивания дерева. Если вы их обнаружите, выполните тест отвертки.Дерево никогда не должно быть мягким. Основные участки чердака для древесной гнили находятся на нижней стороне настила крыши, в стыках, где деревянные элементы соединяются на вершине крыши, и на краях чердака, где стропила спускаются вниз, образуя карниз.
• Проверьте деревянные элементы в подвале или в подвале, используя фонарик, чтобы обнаружить обесцвечивание по периметру деревянной пластины, которая находится непосредственно на верхней части бетонной стены подвала (подоконник). Пощупайте любые обесцвеченные участки отверткой.
• Осмотрите стены и пол под раковинами, вокруг ванн и душевых, а также вокруг водонагревателя на наличие признаков утечки воды или обесцвечивания. Если вы обнаружите рост плесени, деревянные плиты пола за стеной подвержены риску гниения древесины. Единственный верный способ выяснить это — удалить часть обшивки и проверить древесину позади нее.

Хвойная древесина, поврежденная гнилью, не подлежит утилизации и должна быть заменена как можно скорее, чтобы гниль не распространилась.Если древесина изменила цвет, но тест отверткой не обнаружил мягкости, можно попробовать обработать ее. Сначала вам нужно высушить древесину, устраняя утечки и / или запустив осушитель. Когда древесина высохнет, вы можете нанести консервант для древесины, содержащий медь или борат, например Woodlife Copper Coat Wood Preservative (доступен на Amazon). Следите за древесиной, потому что она все еще подвержена повышенному риску гниения в будущем.

Фото: istockphoto.com

Когда дело доходит до гниения древесины, ключевым моментом является профилактика.Проще — и намного дешевле — предотвратить гниение, а не исправить. Следующие шаги помогут сохранить древесину в вашем доме сухой, чтобы у грибов не было шанса создать магазин.

• Закройте все трещины вокруг наружных дверей и окон герметиком.
• Соскребите старый затвердевший герметик и замените его свежим.
• Регулярно очищайте желоба — не реже двух раз в год — для предотвращения засоров, которые могут привести к стеканию воды через заднюю часть желоба и по стене вашего дома.
• Добавьте крытый вход над дверями, чтобы дождь не попадал на двери.
• Используйте хороший осушитель воздуха в подвале или в любой комнате дома с высокой влажностью.
• Установите вытяжные вентиляторы в ванных комнатах для удаления паров из горячего душа.
• Перекрасить наружные окна и сайдинг, если краска трескается или отслаивается.
• Сместите стоячую воду с настила вне помещений, как только прекратится дождь.

Некоторые вакансии лучше оставить профессионалам

Найдите лицензированных подрядчиков в вашем районе и получите бесплатную смету для вашего проекта без каких-либо обязательств.

% PDF-1.3 % 464 0 объект > эндобдж xref 464 73 0000000016 00000 н. 0000001811 00000 н. 0000001984 00000 н. 0000002740 00000 н. 0000003282 00000 н. 0000003747 00000 н. 0000003778 00000 н. 0000003936 00000 н. 0000004107 00000 п. 0000004129 00000 н. 0000005029 00000 н. 0000005051 00000 н. 0000005824 00000 н. 0000005846 00000 н. 0000006566 00000 н. 0000006588 00000 н. 0000007466 00000 н. 0000007489 00000 н. 0000008695 00000 н. 0000008726 00000 н. 0000008883 00000 н. 0000008914 00000 н. 0000009080 00000 н. 0000009408 00000 п. 0000009852 00000 н. 0000010496 00000 п. 0000010527 00000 п. 0000010678 00000 п. 0000010855 00000 п. 0000010877 00000 п. 0000011744 00000 п. 0000011766 00000 п. 0000012505 00000 п. 0000012527 00000 п. 0000013264 00000 н. 0000013506 00000 п. 0000013530 00000 п. 0000037495 00000 п. 0000037516 00000 п. 0000037742 00000 п. 0000037846 00000 п. 0000037925 00000 п. 0000037946 00000 п. 0000038405 00000 п. 0000038583 00000 п. 0000038814 00000 п. 0000038893 00000 п. 0000038916 00000 п. 0000048286 00000 п. 0000048308 00000 п. 0000048387 00000 п. 0000048613 00000 н. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000

Натуральные соединения для защиты древесины от грибов — Обзор

Abstract

Древесина — это возобновляемый, универсальный материал, имеющий множество применений и самый большой на Земле запас секвестрированного углерода.Однако он подвержен разложению, в основном вызываемым древесными грибами. Поскольку некоторые традиционные консерванты для древесины были запрещены из-за их пагубного воздействия на человека и окружающую среду, продление срока службы изделий из древесины с использованием натуральных консервантов нового поколения является императивом с точки зрения здоровья человека и защиты окружающей среды. Некоторые природные соединения растительного и животного происхождения были протестированы на их фунгицидные свойства, включая эфирные масла, дубильные вещества, экстрактивные вещества древесины, алкалоиды, прополис или хитозан; и был продемонстрирован их огромный потенциал в защите древесины.Хотя они не лишены ограничений, потенциальные методы преодоления их недостатков и повышения их биологической активности уже существуют, такие как совместная пропитка различными полимерами, сшивающими агентами, хелаторами металлов или антиоксидантами. Однако наличие расхождений между лабораторными тестами и результатами полевых испытаний, а также проблемы, связанные с законодательством, возникающие из-за отсутствия стандартов, определяющих качество и эффективность натуральных защитных составов, создают острую необходимость в дальнейших тщательных исследованиях и мероприятиях.Сотрудничество с другими отраслями промышленности, заинтересованными в использовании природных активных соединений, снизит связанные с этим расходы, таким образом, будет способствовать успешному внедрению альтернативных противогрибковых агентов.

Ключевые слова: натуральные консерванты для древесины, противогрибковые свойства, эфирные масла, дубильные вещества, прополис, растительные масла, растительные экстракты

1. Введение

Древесина является широко используемым натуральным, возобновляемым и универсальным материалом с отличными характеристиками. человеком с незапамятных времен.Это также самый большой резервуар секвестрированного углерода в земной среде. Однако его химический состав и структура делают его склонным к биоразрушению, а грибы являются основными разрушителями древесины [1,2].

Традиционно, что касается характера разложения, различают три группы древесно-гниющих грибов: бурая гниль, белая гниль и мягкая гниль (). Все они разрушают структурные полимеры ячеистой стенки дерева, что приводит к потере прочности древесины. Дерево также может подвергнуться воздействию плесени и синей морилки ().Хотя они не вызывают значительных структурных повреждений, они отрицательно влияют на эстетическую ценность древесины, поскольку их активность приводит к изменению цвета древесины [1,2].

Таблица 1

Основные типы грибов, которые могут колонизировать и разрушать древесину [1,2,3,4,5].

Древесина становится восприимчивой к поражению грибами в определенных условиях окружающей среды, т.е.е. влажность более 20%, доступность кислорода и температура от 15 до 45 ° C. Грибковая порча поражает в основном наружные деревянные конструкции, снижая механические и эстетические свойства древесины и значительно ограничивая срок ее службы [5,6]. Для предотвращения этого был применен широкий спектр эффективных синтетических консервантов для древесины, включая агенты на основе меди (например, хромированный арсенат меди), триазолы (азаконазол, пропиконазол, тебуконазол), пентахлорфенол или фунгициды на основе бора [7,8,9] .Однако из-за проблем, связанных с окружающей средой и здоровьем, многие из них были запрещены к использованию, что привело к необходимости разработки альтернативных средств защиты древесины и методов, основанных на нетоксичных натуральных продуктах [9,10,11].

В настоящее время экологически безопасная защита древесины является объектом обширных исследований, охватывающих несколько различных подходов. Поскольку рост разрушающих древесину грибов зависит от наличия воды, одним из методов является регулирование влажности с использованием природных гидрофобизаторов, таких как смолы и воски растительного или животного происхождения или растительные масла [12,13,14,15].Другой способ продления срока службы древесины — использование природных соединений с биоцидными свойствами и их фиксация внутри структуры древесины [11,12,16]. Более инновационный метод включает использование агентов биологической борьбы, то есть таких микроорганизмов, как другие грибы и бактерии, которые действуют как антагонисты древесных грибов [12,17].

Целью обзора является представление информации о текущих исследованиях природных соединений с доказанной биоцидной активностью, которые могут быть потенциально полезными для защиты древесины от грибков.Он разделен на две основные части в зависимости от происхождения описываемых соединений (растение или животное), а затем на подразделы, касающиеся конкретного источника или типа вещества. В обзор включены как результаты исследований in vitro противогрибковой активности отдельных натуральных экстрактов или их отдельных компонентов в отношении древесных грибов, так и данные, полученные в результате микологических тестов с использованием древесины различных пород, обработанной натуральными защитными составами. Обсуждаются эффективность, преимущества и недостатки, а также проблемы, связанные с использованием натуральных продуктов для защиты древесины, показаны потенциальные перспективы их коммерческого применения.

2. Противогрибковые вещества растительного происхождения

Растения являются богатым источником различных химических соединений, включая алкалоиды, флавоны и флавоноиды, фенольные соединения, терпены, дубильные вещества или хиноны. Вырабатываемые как вторичные метаболиты, они могут составлять до 30% сухой массы растений, играя важную роль в их защите от патогенных микробов, травоядных животных и различных видов абиотического стресса. Из-за их специфических свойств, возникающих в результате присутствия определенных фитохимических веществ, многие растения с тех пор используются людьми в качестве лекарств или пищевых добавок.В настоящее время знание химической структуры и функций отдельных компонентов растений позволяет разрабатывать эффективные методы их извлечения из тканей растений и использовать их в коммерческих целях, например, в качестве ингредиентов фармацевтических препаратов, косметики, функциональных пищевых продуктов или красителей. Также существует большой интерес к их применению в качестве биопестицидов, инсектицидов и фунгицидов для защиты сельскохозяйственных культур и биоразлагаемых материалов [18,19,20,21].

Противогрибковые свойства различных растительных экстрактов делают их интересными еще и как потенциальный источник природных веществ, которые могут использоваться в качестве альтернативных консервантов древесины против гниения.Высокая доступность растительного материала в целом и перспективная возможность использования промышленных отходов от переработки различных культур могут повысить экономическую жизнеспособность всего процесса их получения, что позволит потенциально широко применять консерванты для растений в деревообрабатывающей промышленности.

2.1. Эфирные масла

Эфирные масла — это натуральные смеси летучих вторичных метаболитов различных растений, которые могут быть получены из растительного сырья путем дистилляции, механического прессования или экстракции с использованием различных растворителей.Они содержат множество химических соединений, которые отвечают за характерный аромат определенных растений, из которых они получены. Основными ингредиентами являются терпены, включая спирты, альдегиды, углеводороды, простые эфиры и кетоны, с доказанной биологической активностью, такие как антиоксидант, антибактериальное и противогрибковое действие. Поэтому растения, содержащие эфирные масла, веками использовались в народной медицине и добавлялись в пищу как ароматизаторы и консерванты [22,23,24].

В настоящее время эфирные масла нашли применение в парфюмерии, ароматерапии, производстве продуктов питания и косметики.Их состав был тщательно изучен вместе с их потенциальной терапевтической активностью, включая противовоспалительное, противомикробное, противовирусное, противораковое, антидиабетическое или антиоксидантное [23,24,25]. Наблюдаемый растущий интерес к биологически чистым, нетоксичным натуральным веществам с антимикробными свойствами делает эфирные масла потенциально полезными в качестве консервантов для широкого спектра продуктов [26,27,28]. Из-за доказанных противогрибковых свойств против плесени и древесных грибов, были также предприняты некоторые попытки применить эфирные масла из обычных растений, трав и специй в качестве защитных средств для древесины [29,30,31,32,33,34,35] .

Эфирные масла в защите древесины

Было проведено несколько тестов in vitro против различных видов грибов с использованием различных эфирных масел, чтобы найти наиболее эффективные. Voda et al. [29] сообщили о высокой противогрибковой эффективности масел аниса, базилика, тмина, душицы и тимьяна против грибка бурой гнили Coniophora puteana и гриба белой гнили Trametes versicolor с использованием метода разбавления агара. Они показали, что наиболее эффективными соединениями в подавлении роста обоих грибов были тимол, карвакрол, транс-анетол, метилхавикол и куминальдегид.Их дальнейшие исследования подтвердили существование взаимосвязи между молекулярной структурой кислородсодержащих соединений ароматических эфирных масел и их противогрибковой активностью против дереворазрушающих грибов [36]. Тесты in vitro, проведенные Читтенденом и Сингхом [37], продемонстрировали противогрибковую эффективность 0,5% -ных концентраций масел корицы и герани против грибов бурой гнили Oligoporus placenta , C. puteana и Antrodia xantha , сапстаиновые грибы Ophiostoma floccos , Ophiostoma piceae , Sphaeropsis sapinea и Leptographium procerum и плесневый гриб Trichoderma harzianum .Они также показали противогрибковые свойства масел аниса, орегано и лемы (смесь 50% новозеландской мануки и 50% австралийского чайного дерева) против некоторых из упомянутых выше грибов. Zhang et al. [35] сообщили об противогрибковой эффективности чистых монотерпенов, таких как β-цитронеллол, карвакрол, цитраль, эвгенол, гераниол и тимол, против древесных грибов белой гнили Trametes hirsuta , Schizophyllum commune и Pycnoporus sanguineus. Xie et al. [34] подтвердили противогрибковые свойства Origanum vulgare , Cymbopogon citratus , Thymus vulgaris , Pelargonium graveolens , Cinnamomum zeylanicum и Eugenia 90 -158 против эфирных масел грибов T.hirsuta и Laetiporus sulphurous , указывая на карвакрол, цитрон, цитронеллол, коричный альдегид, эвгенол и тимол как на наиболее активные соединения. Было показано, что некоторые из распространенных соединений натуральных эфирных масел, а именно коричный альдегид, α-метил-коричный альдегид, (E) -2-метилкоричная кислота, эвгенол и изоэвгенол, эффективно подавляют рост грибка белой гнили Lenzites betulina и коричневый -гнильный гриб L. sulphurous [38]. В свою очередь, результаты, полученные Reinprecht et al.[39] показывают, что среди пяти различных эфирных масел (базилика, корицы, гвоздики, душицы и тимьяна) самая высокая противогрибковая активность против грибка бурой гнили Serpula lacrymans и грибка белой гнили T. versicolor была показана для базилика. масло (содержащее в основном линалоол), а самое низкое — гвоздичное масло (содержащее в основном эвгенол).

Указанные выше результаты были подтверждены на образцах древесины, обработанных отобранными эфирными маслами. Pánek et al. [33] исследовали противогрибковую эффективность и стабильность древесины бука, обработанной 10% -ными растворами десяти различных эфирных масел (березы, гвоздики, лаванды, орегано, сладкого флага, чабера, шалфея, чайного дерева, тимьяна и смеси эвкалипта, лаванды и т. масла лимона, шалфея и тимьяна) против грибка бурой гнили C.puteana и гриб белой гнили T. versicolor . Они обнаружили, что после сложной процедуры ускоренного старения наиболее эффективными против C. puteana были масла гвоздики, орегано, сладкого флага и тимьяна, которые содержат фенольные соединения, такие как карвакол, эвгенол, тимол и триметиловый эфир цис-изоазарола (химическая структура избранные соединения эфирных масел представлены в). Потери массы древесины березы составили 0,9%, 0,66%, 0,57% и 0,87% соответственно. Масла гвоздики, сладкого флага и тимьяна также были наиболее эффективными против плесени ( Aspergillus niger и Penicillium brevicompactum ) при тестировании с фильтровальной бумагой.Эти масла могут быть потенциально полезны для защиты древесины в интерьере. Интересно, что ни одно из протестированных масел не было эффективным против T. versicolor , что может быть результатом специфического ферментативного аппарата грибов белой гнили, способного разлагать как лигнин, так и другие фенольные соединения. Эффективность масла тимьяна против C. puteana и A. niger была также подтверждена Jones et al. [40]. Кроме того, они показали противогрибковую активность масел базилика, тысячелистника и календулы против C.puteana и P. placenta соответственно; однако два последних масла были эффективны только при использовании в чистом виде. Chittenden и Singh [37] сообщили о высокой устойчивости древесины сосны лучистой, обработанной 3% эвгенолом, с потерей массы <1% при воздействии C. puteana , O. placenta и A. xantha . Однако они обнаружили, что эвгенол легко выщелачивается из древесины, что предполагает его непригодность для защиты древесины, используемой на открытом воздухе.Kartal et al. [32] обрабатывали древесину суги составом, содержащим масло кассии, с получением высокой устойчивости древесины против коричневой гнили Tyromyces palustris (потеря массы 0,7%) и белой гнили грибов C. versicolor (потеря массы 3,6%).

Химическая структура и примерные растительные источники выбранных противогрибковых соединений эфирных масел.

Ян и Клаузен изучили свойства семи эфирных масел, включая аджован, укроп, герани (египетскую), лемонграсс, розмарин, чайное дерево и масло тимьяна, по подавлению плесени.Они обнаружили, что пары масла укропных сорняков и обработка образцов южной желтой сосны тимьяном или геранью окунанием эффективно защищали древесину от роста A. niger , Trichoderma viride и Penicillium chysogenum в течение как минимум 20 недель [ 41]. Результаты Bahmani et al. [31] подтвердили, что масла лаванды, лемонграсса и тимьяна, применяемые для пропитки древесины Fagus orientalis и Pinus tadea , могут обеспечить эффективную защиту от A.niger , Penicillium commune , C. puteana , T. versicolor и Chaetomium globosum . Салем и др. Продемонстрировали антиплесневую активность масел Pinus rigida и Eucalyptus camaldulensis , нанесенных на поверхность древесины Fagus sylvatica , P. rigida и P. sylvestris . [42] и аналогичные свойства гвоздичного масла, нанесенного на местную индийскую древесину, сообщили Hussain et al. [30].

Было доказано, что большое разнообразие эфирных масел, полученных из определенных местных растений со всего мира, обладает защитными свойствами против плесени и гниения древесины.Например, эфирное масло из листьев тайваньского коричного дерева Cinnamomum osmophloeum Kaneh., Содержащее коричный альдегид в качестве наиболее распространенного противогрибкового компонента, оказалось эффективным против различных грибов белой и коричневой гнили, включая Coriolus versicolor. и Laetiporus sulphureus [43]. Противогрибковые свойства коричного альдегида также подтвердили Kartal et al. [32] при применении для обработки древесины суги, эффективно повышая устойчивость древесины против коричневой гнили T.palustris (потеря массы 0,6%) и грибы белой гнили C. versicolor (потеря массы 3,8%). Хорошие результаты были также получены Читтенденом и Сингхом [37] для древесины сосны лучистой, обработанной 3% раствором коричного альдегида, где потеря массы составила <1% против C. puteana и A. xantha и около 3% против О. плацента .

Масла листьев и плодов другого тайваньского дерева, Juniperus formosana Hayata, были протестированы in vitro Su et al.[44] за их противогрибковые свойства против семи плесневых грибов ( Aspergillus clavatus , A. niger , Ch. Globosum , Cladosporium cladosporioides , Myrothecium virrucaria , T. , два гриба белой гнили ( T. versicolor , Phanerochaete chrysosporium ) и два гриба бурой гнили ( Phaeolus schweinitzii , Lenzites sulphureum ). Они сообщили о превосходной противогрибковой эффективности листового масла с α-кадинолом и элемолом в качестве наиболее активных соединений.Высокая противогрибковая активность против плесени и древесных грибов была также показана для тайваньского масла листьев Eucalyptus citriodora из-за присутствия цитронеллаля и цитронеллола в качестве основных активных компонентов [45].

Cheng et al. [46] сообщили о высокой противогрибковой активности эфирного масла, полученного из листьев флорина Calocedrus formosana . C. formosana — это эндемичный вид деревьев из Тайваня, отличающийся естественной устойчивостью к гниению. Самая сильная противогрибковая активность против L.betulina , Pycnoporus coccineus , T. versicolor и L. sulphurous были показаны для двух масляных соединений: α-кадинола и Т-мууролола.

Mohareb et al. [47] изучали противогрибковую активность эфирных масел восемнадцати различных египетских растений против дереворазрушающих грибов Hexagonia apiaria и Ganoderma lucidum . Наилучшая устойчивость была получена для заболони сосны обыкновенной, обработанной маслами Artemisia monosperma , Citrus limon , Cupressus sempervirens , Pelargonium graveolens , Schinus molle и Thuja occidentalis .В свою очередь, об эффективности масла нима, содержащего азадирахтин в качестве основного противогрибкового соединения, против грибов S. commune , Fusarium oxysporum , Fusarium proliferatum , C. puteana и Alternaria alternate et al. al. [48]. Аналогичные результаты были получены Hussain et al. [30], которые показали устойчивость местной индийской древесины, обработанной маслом нима, к различным формам.

Здесь стоит упомянуть некоторые новые подходы, направленные на усиление противогрибковой активности эфирных масел как консервантов древесины.Один из них — использование комплексов эфирных масел с метил-β-циклодекстрином. Cai et al. [49] обрабатывали древесину южной сосны комплексами эвгенола, транс-коричного альдегида, тимола и карвакрола с метил-β-циклодекстрином и подвергали ее воздействию грибов бурой гнили Gloeophyllum trabeum и P. placenta . Результаты показали улучшенную стойкость к гниению древесины, обработанной определенными комплексами, даже после выщелачивания, по сравнению с контрольными образцами или образцами древесины, пропитанными эфирными маслами по отдельности.Таким образом, кажется, что использование определенных комплексов, содержащих природные соединения, такие как эфирные масла, имеет большой потенциал для увеличения срока службы изделий из дерева.

2.2. Танины

Танины — это природные соединения, вырабатываемые большинством высших растений для защиты их от патогенных бактерий, грибов и насекомых. Их можно найти практически во всех частях растения, от корней, древесины и коры до листьев и семян [50,51].

Разные по цвету танины представляют собой вяжущие, очень разнообразные полифенольные биомолекулы, разделенные на два класса: гидролизуемые танины (такие как галлотаннины и эллагитаннины) и конденсированные полифлавоноидные танины.Гидролизуемые дубильные вещества можно найти только в двудольных. Среди конденсированных танинов наиболее распространены процианидины в форме катехина и эпикатехина, затем танин продельфинидина в форме галлокатехина и эпигаллокатехина и танин пропеларгонидина в форме афзелехина и эпиафзелехина. Хвойные деревья считаются наиболее богатым источником танинов [19,50,52].

Специфическая химическая структура и результирующая реакционная способность позволяют танинам необратимо связываться с металлами и другими молекулами, включая белки, создавая прочные комплексы [19,50,52].Эти свойства делают их полезными для множества приложений. Например, они традиционно используются в производстве кожи и применяются в качестве добавок к пиву, вину и фруктовым сокам в качестве антиоксидантов и ароматизаторов [50,51,53,54,55,56]. Их можно использовать для очистки сточных вод, производства изоляционных и огнестойких пен, гидропонных пен для садоводства, термореактивного пластика, смол и гибких пластиковых пленок [50,57,58,59]. Они могут служить в качестве клея и отделки поверхностей для древесины и изделий из древесины, цементных суперпластификаторов, антикоррозионных покрытий для металлов, высокотемпературных покрытий для поверхностей металлов и тефлона, упаковочных материалов, добавок для буровых растворов, и это лишь некоторые из них [50 , 60,61,62,63].

Уже опубликованные результаты исследований потенциального фармацевтического и медицинского применения дубильных веществ указывают на их положительное влияние на функциональность кишечника, а также на противораковую, противовоспалительную, противоаллергическую или противовирусную активность [43,50,51, 56,64,65,66,67,68,69]. Особые свойства дубильных веществ, которые делают возможным их необратимое связывание с белками, также делают их полезным оружием против микроорганизмов. Несколько исследований подтвердили их антибактериальную активность; существует также лекарство на основе танинов для лечения кишечных инфекций [50,69,70,71,72,73].Аналогичным образом сообщалось об эффективной активности дубильных веществ против различных видов патогенных грибов, то есть дерматофитов, плесени и дрожжей [74,75,76,77]. Отсюда идея попробовать дубильные вещества в качестве противогрибковых консервантов для древесины. Поскольку большинство грибов, разлагающих древесину, используют внеклеточные ферменты для разложения компонентов древесины, присутствие дубильных веществ приводит к их неактивным комплексам с грибковыми ферментами, таким образом защищая древесину от биоразложения [78,79].

2.2.1. Танины в защите древесины

Противогрибковые свойства восьми различных фракций танинов, экстрагированных из коры и шишек ели европейской и шишек сосны обыкновенной, против восьми различных грибов бурой гнили, трех грибов белой гнили и четырех видов грибов мягкой гнили на солодовой агаризованной среде на Чашки Петри были изучены Anttila et al.[76]. Танины конуса были более эффективными в подавлении роста грибов, чем дубильные вещества коры. Однако экстракты танинов показали лучший ингибирующий эффект против коричневой гнили, чем виды белой или мягкой гнили, они рассматривались как потенциальные вещества для защиты древесины. Подобные эксперименты были выполнены Озгенч и др. [80] с использованием приморской ( Pinus pinaster L.), железа ( Casuarina equisetifolia L.), мимозы ( Acacia mollissima L.), сосны калабрийской ( Pinus brutia Ten.) и экстракты коры деревьев пихты ( Abies nordmanniana ) против T. versicolor и C. puteana грибов. Экстракты коры приморской сосны и пихты показали лучшую устойчивость против T. versicolor , тогда как экстракты железа и коры мимозы были более эффективны против C. puteana . В результате исследования был сделан вывод о том, что наиболее важным фактором противогрибковой активности является концентрация экстракта. К сожалению, в этом исследовании не было указано, что какие-либо конкретные соединения экстрактов являются наиболее эффективными ингибиторами роста грибов.

Было проведено несколько исследований для оценки устойчивости различных древесных пород, обработанных дубильными веществами, к плесени и дереворазрушающим грибам.

Обильный дубильными веществами, водные экстракты листьев сицилийского сумаха и дуба валония и кора турецкой сосны были использованы Sen et al. [81] для обработки древесины сосны обыкновенной и бука. Затем образцы бука подвергали воздействию грибка белой гнили T. versicolor, и образцы сосны обыкновенной подвергали воздействию грибка коричневой гнили G. trabeum .Наиболее устойчивыми оказались образцы, обработанные экстрактами дуба валония. Однако противогрибковая эффективность применяемой обработки значительно снизилась после выщелачивания, что свидетельствует о плохой фиксации дубильных веществ в структуре древесины.

Tascioglu et al. [82] изучали противогрибковые свойства богатых танинами экстрактов коры мимозы ( Acacia mollissima ), квебрахо ( Schinopsis lorentzii ) и сосны ( Pinus brutia ), применяемых для пропитки древесины сосны обыкновенной, бука и тополя.Результаты микологических тестов против двух грибов белой гнили ( T. versicolor и Pleurotus ostreatus ) и двух грибов бурой гнили ( Fomitopsis palustris и G. trabeum ) выявили высокую противогрибковую эффективность экстрактов мимозы и квебрахо. особенно при нанесении на древесину сосны обыкновенной. Экстракты сосновой коры (даже в концентрации 12%) оказались малоэффективными. Результаты показали, что экстракты мимозы и квебрахо можно использовать в качестве экологически чистых консервантов для древесины, используемой в помещении.Ямагучи и Окуда [83] сообщили о повышении активности танина мимозы против T. palustris и C. versicolor после его химической модификации и удаления низкомолекулярных соединений диализом. Экстракты танина из Acacia mearnsii были описаны Da Silveira et al. [84] в качестве эффективного консерванта древесины против грибка белой гнили P. sanguineus. В свою очередь, Mansour и Salem [85] показали полное подавление роста T. harzianum (плесень) с помощью экстрактов коры Maclura pomifera , Callistemon viminalis и Dalbergia sissoo .

Танины валония, каштана, тары и сульфатного дуба использовали Томак и Гонултас [86] для пропитки древесины сосны обыкновенной. Оценивали их противогрибковую эффективность против коричневой гнили C. puteana и P. placenta и грибов белой гнили T. versicolor и P. ostreatus . Результаты показали, что дубильные вещества эффективно подавляли атаку коричневых грибов, но не были эффективны против белой гнили. Лучшая противогрибковая активность наблюдалась у дубильных веществ валония и каштана, предположительно из-за более высокого содержания эллагитаннинов.Однако выщелачивание значительно снизило эффективность применяемой обработки танином. Эллагитаннины были также указаны Харт и Хиллис [79] как соединения, ответственные за устойчивость сердцевины белого дуба к Poria monticola .

2.2.2. Танины в сочетании с другими веществами

Также были предприняты некоторые попытки применить дубильные вещества в сочетании с другими соединениями с доказанной противогрибковой активностью, такими как ионы бора или меди, для повышения их характеристик и усиления их фиксации в структуре древесины.

Ямагути и Окуда [83] использовали танин-медно-аммиачные комплексы мимозы для пропитки древесины Cryptomeria Japonica D. ​​Don. В результате проведенной обработки повысилась устойчивость к вымыванию и грибковому распаду. Повышенная противогрибковая эффективность конденсированных танинсодержащих экстрактов коры сосны лоблоловой ( Pinus taeda ) в комплексе с ионами меди (II), нанесенных на образцы березы, против C. versicolor по сравнению с самими экстрактами коры была подтверждена Лаксом [78,87 ].Аналогичный эффект был получен Ramirez et al. [88] для Cocos nucifera танинно-медных комплексных растворов, нанесенных на образцы ольхи, и для Bernardis и Popoff [89], которые сообщили о высокой устойчивости образцов древесины Pinus elliottii , обработанных экстрактом танина «quebracho colorado» в комплексе с раствором соли CCA. против белой гнили P. sanguineus и гриба бурой гнили Gloeophyllum sepiarium .

Исследование Thevenon et al. [90] показали повышенную эффективность систем консервантов на основе конденсированных танинов мимозы, гексамина и борной кислоты против очень агрессивного тропического гриба белой гнили P.sanguineus по сравнению с экстрактами танинов, применяемыми отдельно. Результаты показали пониженную выщелачиваемость бора, когда он образует комплекс в сети дубильных веществ и гексамина. Дальнейшие исследования аналогичных комплексных составов показали их высокую эффективность против C. versicolor и C. puteana при нанесении на буковую фанеру и древесину сосны обыкновенной, соответственно [91,92]. Они также указали, что повышенная устойчивость бора к выщелачиванию является результатом его ковалентной фиксации в танин-гексаминовой сети [91].

В свою очередь, Salem et al. [93] сообщили о высокой эффективности против плесени композиции экстрактов внутренней и внешней коры сахарного клена ( Acer saccharum ) с лимонной кислотой при нанесении на древесину Leucaena leucocephala . В качестве основных компонентов биологической активности были указаны п-гидроксибензойная кислота, галловая кислота и салициловая кислота.

Многокомпонентные консерванты для древесины на основе танинов, описанные выше, кажутся многообещающей альтернативой искусственным фунгицидам для наружного применения.

2.3. Экстракты древесины

Некоторые породы древесины обладают высокой естественной устойчивостью к гниению из-за присутствия разнообразных экстрагируемых химических соединений, вместе называемых экстрактивными веществами. Экстрактивные вещества — это разнообразные неструктурные компоненты древесины, производимые деревьями в качестве защитных агентов от воздействия окружающей среды, и в основном они находятся в сердцевине древесины. Как правило, их можно разделить на две разные группы: алифатические и алициклические соединения (т.е. терпеноиды и терпены) и фенольные соединения (т.е.е., флавоноиды и дубильные вещества). Их противогрибковая эффективность, в зависимости от типа активной молекулы, может быть основана на различных механизмах, включая прямое взаимодействие с грибковыми ферментами, нарушение клеточных стенок и структуры клеточных мембран, приводящее к утечке содержимого клеток или нарушению ионного гомеостаза, или антиоксидантному действию. активность [11,94,95].

Естественно прочная древесина — ценный материал на рынке и экологически чистая альтернатива древесине, обработанной традиционными химикатами.Потенциально промышленные отходы от обработки прочных пород древесины могут служить источником природных, коммерчески жизнеспособных биоцидов, которые можно использовать для обработки менее прочной древесины. Поэтому во всем мире проводились обширные исследования экстрактивных веществ из древесины [96,97,98].

Тик ( Tectona grandis L.f) — одна из известных высокопрочных пород древесины. Однако его устойчивость к грибковому разложению значительно различается между деревьями из разных географических зон, плантаций или разных возрастов.Некоторые результаты исследований противогрибковых свойств древесины лиственных пород тика предполагают, что они могут быть результатом синергетического эффекта различных экстрактивных соединений, например антрахинины и тектохиноны [99,100,101], в то время как другие данные указывают на роль одного конкретного соединения, а не общего количества экстрактивных веществ в определении устойчивости древесины к гниению [102,103]. Haupt et al. [102], изучавшие устойчивость тикового дерева из Панамы к гниению, идентифицировали тектохинон как биоактивное соединение, подавляющее рост C.puteana . Исследования Туласидаса и Бхата [103] показали высокую устойчивость сердцевины тика из Кералы (Индия) к коричневой гнили ( Polypomus palustris и G. trabeum ) и белой гнили ( P. sanguineus , T. hirsuta и T. versicolor ), определяя нафтохинон как наиболее важное действующее вещество. Anda et al. [100] показали высокую естественную устойчивость тикового дерева из Мексики к белой ( P. chrysosporium ) и коричневой гнили ( G.trabeum ), тогда как его устойчивость к грибку белой гнили T. versicolor была умеренной. Они определили тектохинон, дезоксилапахол, изолапахол и дегидротектол как предполагаемые компоненты, ответственные за долговечность древесины. Микологические тесты, проведенные Kokutse et al. [99] показали, что древесина тикового дерева из Того была очень устойчива к P. sanguineus и G. trabeum , в то время как потеря массы древесины составляла менее 20% после воздействия Antrodia sp.и C. versicolor . Brocco et al. [98] показали эффективность этанольных экстрактов из отходов, полученных при механической обработке сердцевины тикового дерева из Бразилии, в защите обработанной заболони тика и сосны от грибов белой и бурой гнили. Противогрибковой активности против мягкой гнили не наблюдалось.

Киркер и др. [97] изучили естественную устойчивость нескольких пород древесины, полученных от различных производителей пиломатериалов в Северной Америке, к отобранным грибам коричневой и белой гнили.Их результаты показали высокую стойкость хвойных пород, таких как красный кедр восточный, можжевельник западный, красный кедр западный и желтый кедр Аляски, а также листопадная акация, медовый мескит и катальпа. Древесина южной сосны и павловнии оказалась менее устойчивой к гниению. Экстракты древесины павловнии не оказывали или оказывали незначительное ингибирующее действие на T. palustris и G. trabeum , а экстракты медового мескита не были эффективны против I. lacteus . Füchtner et al.[104] показали, что устойчивость недолговечной сердцевины ели европейской к грибку бурой гнили R. placenta является результатом присутствия фунгитоксичной гидрофобной смолы, тогда как в случае умеренно прочной сердцевины курильской лиственницы устойчивость обусловлена ​​большим количество различных антиоксидантных флавоноидов.

Sablík et al. [96] сообщили об эффективности экстрактов сердцевины черной акации ( Robinia pseudoacacia L.) для повышения устойчивости к гниению недолговечного бука европейского ( Fagus sylvatica L.)) древесина от 5 класса (непрочная, потеря массы около 44%) до 3 класса (умеренно прочная, потеря массы около 13%). В то время как экстрактивные вещества из сердцевины Dicorynia guianensis Amsh из Французской Гайаны были показаны Anouhe et al. [105] обладать противогрибковой активностью против P. sanguineus и T. versicolor в основном из-за присутствия алкалоидных соединений.

Экстракты из ксилемы Cinnamomum camphora (Ness et Eberm.), Китайской лиственной породы, были протестированы Li et al.[106] против двух грибов древесной гнили: G. trabeum и Coriolus (Trametes) versicolor . Наилучшие результаты были получены для экстрактов хлороформа и метанола, где эффективная доза для 50% ингибирования роста составляла 7,8 мг / мл экстракта хлороформа против C. versicolor и 0,3 мг / мл экстракта метанола против G. trabeum . Наиболее распространенными компонентами обоих экстрактов с доказанной противогрибковой активностью были камфора и α-терпинеол. C. camphora в таком случае можно рассматривать как источник природных противогрибковых консервантов для защиты древесины.

Также изучалась антиплесневая активность экстрактов сердцевины древесины. Маоз и др. [107] показали, что, однако, экстракты древесины кедра Аляски, можжевельника западного, кедра ладана и кедра Порт-Орфорд могут уменьшить рост плесени ( Paecilomyces , Trichoderma , Penicillium , Aspergillus , Graphium Sporothrix видов) на заболони пихты дугласной, они не способны полностью защитить древесину от грибков. Таким образом, только многокомпонентные экстракты могут рассматриваться как потенциальные альтернативы традиционным системам защиты древесины.Эффективность древесных экстрактов против плесени также исследовали Мансур и Салем [85]. Они сообщили о полном подавлении роста T. harzianum экстрактами древесины Cupressus sempervirens L. и Morus alba L. -плесень биоцид. Результаты другого исследования Salem et al. [108] указали на хорошую устойчивость сосны обыкновенной ( P. sylvestris L.), сосны смоляной ( P.rigida Mill.) и европейского бука ( Fagus sylvatica L.), обработанные экстрактами сердцевины Pinus rigida против нескольких плесневых грибов ( Alternaria alternata , Fusarium subglutinans , Ch. globosum , A. globosum , A. niger и T. viride ). Однако примененный метанольный экстракт сердцевины древесины P. rigida не уменьшал полностью рост грибков. Его основные составляющие были идентифицированы как α-терпинеол, борнеол, терпин гидрат, D-фенхиловый спирт и лимоненгликоль.

Наиболее распространенными проблемами, связанными с экстрактами древесины, применяемыми для противогрибковой обработки древесины с низкой прочностью, являются их разнообразие и непостоянство в их биологической активности, а также проблемы с выщелачиванием древесины. Чтобы преодолеть последнее, их фиксация на поверхности древесины с помощью ферментно-опосредованной реакции была предложена в качестве зеленой альтернативы традиционно используемым химическим веществам [109].

2.4. Другие экстракты растений

Помимо эфирных масел, дубильных веществ и экстрактов древесины, существует несколько других веществ растительного происхождения, полученных из разных частей растения с использованием различных методов, с доказанными противогрибковыми свойствами, которые потенциально могут применяться для повышения устойчивости древесины к поражению грибами. .

Чай и кофе — одни из самых экономически ценных культур во всем мире. Их польза для здоровья была известна человеку на протяжении веков. Среди других биологически активных вторичных метаболитов, играющих важную роль в защите растений от патогенов, они содержат кофеин — алкалоид, который проявляет антиоксидантные, противомикробные, иммунологические, противораковые, а также противогрибковые свойства [110,111,112]. Экстракты чая и кофе были протестированы против древесных грибов, чтобы оценить их потенциальную эффективность в защите древесины.В целом экстракты зеленого чая проявляли более сильное ингибирующее действие на отдельные грибы белой, коричневой и мягкой гнили, чем кофе, традиционный черный чай и экстракты коммерческого черного чая. Однако фильтрация удалила из экстрактов большую часть биологически активных соединений. Грибы белой гнили оказались наиболее чувствительными среди всех исследованных видов. Основной компонент экстрактов чая и кофе, кофеин, оказал сильное ингибирующее действие на большинство исследованных грибов [113]. Аналогичные результаты были получены при использовании экстрактов чая и кофеина против грибковых патогенов чайного растения, что подтверждает фунгицидную эффективность последних [114].Было показано, что механизм фунгистатической активности кофеина заключается в его повреждающем действии на клеточную стенку и клеточную мембрану грибов [112]. Другое исследование было сосредоточено на потенциальной противогрибковой эффективности кофейной шкурки, которая является отходом промышленного процесса обжарки кофе. Оказалось, что экстракты горячей воды из кофейного серебра содержат хлорогеновую кислоту и производные кофеина, способные подавлять рост Rhodonia placenta , G. trabeum и T.разноцветный . Более того, их экотоксичность была значительно ниже по сравнению с коммерческими консервантами для древесины на основе меди, что делало их потенциальным сырьем для получения химических веществ, полезных для консервирования древесины [115]. Растворы чистого кофеина, нанесенные на образцы сосны обыкновенной, эффективно снижали восприимчивость древесины к плесени ( A. niger , A. terreus , Ch. Globosum , Cladosporium herbarum , Paecilomyces variotii , Penicillium , Penicillium , .funiculosum , T. viride ), грибы бурой гнили C. puteana и P. placenta и гриб белой гнили T. versicolor . Несмотря на перспективность защиты древесины от грибков, кофеин оказался легко вымываемым из древесины, что является его основным недостатком, препятствующим его применению для древесины, используемой на открытом воздухе [116]. Поэтому было предпринято несколько попыток стабилизировать кофеин внутри структуры древесины с использованием кремнийорганических соединений [117] или смеси силанов и прополиса [118].

Низкие концентрации экстрактов ядовитого Nerium Oleander L. показали Goktas et al. [119] эффективен в защите образцов древесины турецкого бука восточного и сосны обыкновенной от грибов бурой и белой гнили P. placenta и T. versicolor , соответственно. Об аналогичных свойствах сообщалось также у экстрактов другого ядовитого растения Gynadriris sisyrinchium (L.) Parl [120]. Кроме того, экстракты листьев лишайника ( Usnea filipendula ) и омелы ( Viscum album ), нанесенные на заболонь сосны обыкновенной, снижают восприимчивость древесины к поражению грибком C.puteana [121].

Компоненты пиролизного дистиллята были исследованы Барберо-Лопесом [122] как потенциальный альтернативный ресурс для консервантов древесины. Дистилляты конопли, березы и ели в концентрации 1% подавляли рост C. puteana , R. placenta и G. trabeum . Пропионовая кислота была определена как наиболее эффективное противогрибковое соединение. В свою очередь, Sunarta et al. [123] сообщили о высокой противогрибковой эффективности биомасла, полученного в результате пиролиза скорлупы плодов пальмы, против грибка с синей окраской Ceratocystis spp.

Умеренные антиплесневые свойства 3% водных экстрактов Acacia saligna (Labill.) H. L. Wendl. о цветках сообщили Al-Huqail et al. [124] при нанесении на образцы древесины Melia azedarach , демонстрируя его потенциал для сохранения древесины. Среди основных активных соединений с доказанными противогрибковыми свойствами были бензойная кислота, кофеин, нарингенин и кверцетин. Экстракты плодов Withania somnifera значительно ограничивали рост мицелия A. alternata , Bipolaris oryzae , Colletotrichum capsici , C.lindemuthianum , Curvularia lunata , Fusarium culmorum , F. oxysporum , F. moniliforme , Macrophomina phaseolina , Rhizoctonia soltifungalina , Rhizoctonia soltifungalza и Rhizoctonia soltifungalza , демонстрируя их потенциал защиты и Rhizoctonia soltifungalza , а также дерево [125,126,127]. Противогрибковую активность этих экстрактов приписывали однократному или синергетическому эффекту нескольких соединений, включая алкалоиды, флавоноиды, гликозиды, сапонины или дубильные вещества.Bi et al. [128] в свою очередь изучали устойчивость к гниению древесины тополя, обработанной этанольным экстрактом порошка коньяка ( Amorphophallus konjac K. Koch). Экстракты были более эффективны против коричневой гнили G. trabeum , чем против белой гнили T. versicolor . Салициловая кислота, ванилин, 2,4,6-трихлорфенол и коричный альдегид были определены как наиболее активные соединения.

Сообщалось также, что экстракты некоторых листьев обладают противогрибковой активностью против древесных грибов.Они могут быть экономически жизнеспособным потенциальным источником биологически чистых консервантов для древесины благодаря тому факту, что их можно легко получить непосредственно из деревьев или в качестве побочного продукта во время лесозаготовки. Маоз и др. [107] показали эффективность экстрактов листьев кедра аляскинского, пихты Дугласовой, красного кедра западного и листьев пихты тихоокеанской в ​​защите обработанной заболони пихты Дугласа от поражения плесенью видов Trichoderma и Graphium . Коллективные экстракты этанола из корня, стебля и листьев растения Lantana camara , богатые алкалоидами, терпеноидами и фенолами, полностью подавляли рост белой гнили T.versicolor и бурая гниль Oligopous placentus [129]. Метанольные экстракты Magnolia grandiflora L., как показали Мансур и Салем [85], влияли на рост распространенного возбудителя древесной плесени Ta harzianum , тогда как экстракты листьев Robinia pseudoacacia эффективно подавляли рост разрушающих древесину грибов. T. versicolor [130].

3. Противогрибковые вещества животного происхождения

Некоторые соединения животного происхождения уже использовались для защиты древесины.Воски (пчелиный воск) применялись в основном для повышения водостойкости и защиты древесины от фотохимической деградации. Биополимеры, такие как желатин, зеин или другие белки, использовались в качестве компонентов защитных покрытий и клеев для древесины, повышая влагостойкость и стабильность размеров, а также предотвращая вымывание биоцидов из древесины [16,131,132,133,134,135]. Однако оказалось, что некоторые из них также обладают прямыми противогрибковыми свойствами и потенциально могут использоваться вместо традиционных фунгицидов.

3.1. Прополис

Прополис, также известный как пчелиный клей, представляет собой натуральное смолистое вещество, которое медоносные пчелы синтезируют из продуктов, собранных из почек деревьев и других растений, в смеси с их слюной, пчелиными ферментами, пчелиным воском и пыльцой. Восковая природа и хорошие механические свойства делают прополис идеальным изоляционным материалом, позволяющим поддерживать постоянную температуру и влажность внутри улья в течение всего года. Он используется для усиления структурной устойчивости и сглаживания внутренних стенок гнезда, а также для заделки небольших отверстий и трещин в улье или сотах.Прополис обеспечивает антибактериальную и противогрибковую защиту гнезда и служит для прикрытия трупов злоумышленников, которые попадают в улей и умирают внутри, и слишком велики для пчел, чтобы их можно было унести, избегая их гниения внутри. В целом, прополис используется для защиты ульев, поэтому его название происходит от греческого языка и происходит от слов «про», что означает «у входа в» или «в обороне», и «полис», что означает «город» [ 136 137 138 139 140 141].

При температуре выше 20 ° C прополис представляет собой мягкое, податливое и липкое вещество.При охлаждении становится твердым и ломким. Его цвет обычно темно-коричневый, но он также может иметь черный, красный, желтый, зеленый или белый оттенки, в зависимости от ботанического источника [137, 142, 143, 144]. Как правило, это сложная смесь, содержащая 50% смол и бальзамов, 30% воска, 10% эфирных и ароматических масел, 5% пыльцы и 5% примесей [138, 140, 144]. Химический состав прополиса значительно различается между конкретными ульями, видами пчел, регионами и сезонами в основном из-за разнообразия видов растений, произрастающих вокруг и являющихся источником выделений, собираемых пчелами [137,138,140,141].К настоящему времени идентифицировано более трех сотен химических компонентов, в основном включая полифенолы (флавоноиды, фенольные кислоты и их сложные эфиры), терпеноиды, стероиды, аминокислоты, ароматические соединения, летучие масла и пчелиный воск [140, 141, 144].

С давних времен прополис применяли в самых разных целях. Некоторые цивилизации использовали его в традиционной медицине, например, для лечения простуды или заживления ран. Древние греки применяли его в качестве антисептика при кожных и буккальных инфекциях, а египтяне использовали его для бальзамирования мертвых тел [137,138].Благодаря своим антимикробным, антиоксидантным, противовирусным, противовоспалительным, противоопухолевым и иммуномодулирующим свойствам, обеспечиваемым в основном фенольными соединениями, он до сих пор используется в народной и дополнительной медицине как почти универсальное лекарство [137, 140, 145, 146].

В последнее время состав и свойства прополиса были тщательно изучены во всем мире, что подтвердило его полезность в различных терапевтических целях, а также в качестве ингредиента в суперпродуктах и ​​биокосметике. Хотя стандартизация его химического состава остается сложной задачей, наличие множества молекул со многими полезными свойствами неоспоримо [137, 138, 139, 140, 147, 148].Антибактериальные свойства были приписаны кофейной кислоте, дитерпеновым кислотам, феруловой кислоте, p, -кумариновой кислоте, галангину, лигнанам, пиноцембрину и шприцевому альдегиду. Противовирусная активность была приписана кофейной кислоте и ее производным, кемпферолу, p, -кумаровой кислоте и кверцетину. Противогрибковая активность показана для (+) — агатадиола, бензойной кислоты, кофейной кислоты и ее эфира, феруловой кислоты, p -кумаровой кислоты, бензилового эфира, эпи-13-торулозола, галангина, изокупрессиновой кислоты, пинобанксина, пиноцембрина, сакуранетина. и птеростильбен [141, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155].

3.1.1. Прополис для защиты древесины

Хотя прополис использовался в течение тысячелетий для различных целей, его применение для обработки древесины малоизвестно. Единственное исключение — информация о скрипичных мастерах высшего класса, в том числе о Страдивари и мастерах из Кремоны в Италии. Они использовали изобретенный ими лак на основе прополиса для полировки своих инструментов с целью улучшения их акустических свойств или использовали его в смеси с другими ингредиентами в качестве красителя или финишного покрытия [149,156].В настоящее время прополис пробуют для отделки дерева индивидуально или в смеси с силанами. Результаты показывают, что, хотя его влияние на свойства древесины было посредственным, оно могло быть долгожданным дополнением к отделке древесины на основе натуральных ингредиентов [149,157,158]. Однако из-за доказанных противогрибковых свойств прополис также был задуман как потенциальный природный и экологически чистый консервант древесины против плесени и разрушающих древесину грибов [150, 159, 160, 161, 162].

3.1.2. Активность прополиса против плесени

Противогрибковая активность прополиса из Аргентины против нескольких фитопатогенных плесневых грибов, в том числе встречающихся в древесине, таких как A. niger , Trichoderma spp., Penicillium notatum или Fusarium sp. был оценен Quiroga et al. [150]. Они исследовали частично очищенный этанольный экстракт прополиса, а также два его флавоноидных компонента, выделенных с помощью ВЭЖХ — пиноцембрин и галангин. Их результаты ясно показывают, что как прополис, так и его изолированные компоненты были эффективны против тестируемых грибов и характеризовались низкой цитотоксичностью.Это означает, что прополис безопасен для окружающей среды и может применяться в качестве противогрибкового средства для защиты других натуральных продуктов, в том числе древесины, от плесени. Также была отмечена эффективность прополиса из США и Китая против P. notatum с такими основными компонентами, как пиноцембрин, пинобанксин-3- O -ацетат, галангин, хризин, пинобанксин и метиловый эфир пинобанксин. подтверждено Xu et al. [163].

3.1.3. Активность прополиса против дереворазрушающих грибов

Экстракты прополиса со всего мира или их отдельные ингредиенты использовались для пропитки древесины различных пород с целью изучения их потенциала в защите древесины от дереворазрушающих грибов.

Woźniak et al. показали, что этанольные экстракты польского прополиса с концентрацией более 12% эффективно ограничивают гниение древесины сосны обыкновенной C. puteana [161]. Чем выше было содержание прополиса в растворе, тем лучше был достигнут противогрибковый эффект, достигая потери массы древесины 5,9%, 3,3%, 2,3% и 2,7% для концентрации прополиса 7,5%, 12%, 18,9% и 30%. соответственно. Более того, в польских экстрактах прополиса были выявлены высокие концентрации трех флавоноидов, известных своей противогрибковой активностью: пиноцембрина, галангина и хризина (около 47, 29 и 23 мг / г соответственно).

Древесина сосны обыкновенной и павловнии, обработанные 7% метанольным экстрактом турецкого прополиса, были более устойчивы к Neolentinus lepideus (коричневая гниль) и T. versicolor (белая гниль) по сравнению с необработанными образцами. Для сосны обыкновенной потеря массы составила 29,7% и 2,5% для необработанной и обработанной древесины, подвергшейся воздействию N. lepideus , и 28,4% и 4,2% для необработанной и обработанной древесины, подвергшейся воздействию T. versicolor , соответственно. Однако в случае древесины павловнии с низкой прочностью результаты были не такими хорошими, с потерей массы 39.2% для необработанной и 12,3% для обработанной древесины, подвергшейся воздействию T. versicolor , и 47,2% для необработанных и 11,6% для обработанных образцов, подвергшихся воздействию N. lepideus [159].

Budija et al. [158] продемонстрировали, что этанольный экстракт прополиса 29% из Восточной Словении эффективно защищает древесину ели европейской от грибов бурой гнили Antrodia vaillantii и G. trabeum и грибка белой гнили T. versicolor , в результате чего потеря массы древесины 5.3%, 7,2% и 4,6% соответственно. Кроме того, древесина тополя, обработанная раствором прополиса с концентрацией 40 мг / мл, была более устойчивой к T. versicolor , чем необработанная древесина (потеря массы около 11% против 20%, соответственно, после восьми недель воздействия) [162]. Однако в этом случае наблюдалось постепенное снижение противогрибкового действия прополиса с течением времени при воздействии грибов. Это может быть результатом биоразлагаемости определенных ингредиентов прополиса или низкого удерживания раствора прополиса в древесине, что является широко распространенным недостатком природных биоцидов.

Этаноловый экстракт прополиса из Аргентины, а также его изолированные соединения пиноцембрин и галангин, как было доказано, эффективно ингибируют радиальный рост гифа грибов белой гнили P. sanguineus и S. commune и несколько менее эффективны против Ganoderma applanatum и Lenzites elegans , демонстрируя их потенциал в защите древесины от гниения [150].

Jones et al. [40] обрабатывали образцы различных пород древесины метанолом или водными содовыми растворами прополиса, имеющимися в продаже в магазинах здоровья в Великобритании.Они подвергли их воздействию древесных грибов C. puteana и P. placenta . Их результаты доказали превосходную устойчивость обработанной древесины к C. puteana и несколько более низкую защиту от P. placenta. Однако защитный эффект был более выражен для сосны обыкновенной, ясеня и лиственницы, чем для древесины красного кедра или ели ситкинской. К сожалению, эксперименты также показали высокую чувствительность прополисовой обработки к выщелачиванию, поэтому ее нельзя применять на открытом воздухе без дополнительной фиксации в древесине.

3.1.4. Прополис в сочетании с полимерами

Обнаруженные недостатки экстрактов прополиса, применяемых в качестве консервантов для древесины, такие как вымываемость древесины и постепенное снижение противогрибковой активности с течением времени [40,162], побудили исследователей искать стабилизаторы, которые могли бы повысить эффективность прополиса. При консервации древесины применение некоторых полимеров, таких как протеины или кремнийорганические соединения, оказалось эффективным для удержания фунгицидов в древесине [14]. Аналогичный подход был успешно применен для прополиса.Возняк и др. показали, что смесь экстракта прополиса с кремнийорганическими соединениями метилтриметоксисиланом и винилтриметоксисиланом была более эффективной в защите древесины сосны обыкновенной против C. puteana , чем экстракт прополиса, использованный отдельно. Вместо этого Ратайчак и др. доказали, что древесина сосны обыкновенной, обработанная составом на основе прополиса, кофеина, метилтриметоксисилана и октилтриэтоксисилана, устойчива к C. puteana даже после процедуры ускоренного старения, включающей выщелачивание [118].

Представленные здесь результаты показывают потенциал прополиса в защите древесины от грибков. Однако из-за проблем, таких как высокая изменчивость состава прополиса и проблемы с его устойчивостью при нанесении на древесину, его раннее появление на рынке в качестве готового к использованию продукта кажется невозможным без улучшения его характеристик. Тогда необходимы дальнейшие исследования,

3.2. Хитин и хитозан

Хитин представляет собой натуральный белый твердый неэластичный мукополисахарид, состоящий из 2-ацетамидо-2-дезокси-β-d-глюкоз, связанных β (1 → 4) связями.Распространенный в природе, он является основным компонентом экзоскелетов членистоногих, включая морских ракообразных, таких как креветки и крабы, клеточные стенки грибов, колючки диатомовых водорослей или чешую рыб. Он структурно сравним с целлюлозой, с такой же низкой растворимостью и низкой химической реакционной способностью [164,165,166]. Хитозан представляет собой N -деацетилированное производное хитина. Его производство экономически целесообразно, поскольку его основным источником является панцирь ракообразных, полученный как отходы пищевой промышленности. Возобновляемые, биоразлагаемые, биосовместимые и нетоксичные, хитин и хитозан в последнее время привлекли особое внимание как потенциальный природный полисахаридный ресурс, полезный для производства многих продуктов с добавленной стоимостью.Благодаря своим противораковым, антиоксидантным, антикоагулянтным и противомикробным свойствам они используются для производства носителей лекарств, искусственной кожи и костей, перевязочных материалов, контактных линз, твердотельных батарей. Они также используются в качестве хелатирующих агентов для очистки сточных вод и в качестве добавок для пищевых продуктов, косметики и производства бумаги [164,165,166,167,168,169].

Хитозан обладает фунгицидной и фунгистатической активностью [164,170,171]. Однако его большое разнообразие с точки зрения химической структуры затрудняет точное определение его антимикробных свойств.Наиболее важными факторами, играющими роль в биоцидном действии, являются молекулярная масса, степень деацетилирования и полимеризации хитозана, а также тип микроорганизма [168, 170, 172]. Было доказано, что хитозан взаимодействует с клеточной стенкой грибов и изменяет ее структуру, и уже были обнаружены два типа механизмов, лежащих в основе антимикробной активности хитозана [14, 173, 174]. Один из них включает проницаемость плазматических мембран бактерий или грибов за счет электростатических взаимодействий между аминогруппами в цепи хитозана и молекулами на поверхности клетки, что приводит к утечке внутриклеточного материала и гибели клетки [171, 172, 174, 175, 176, 177].Второй относится к изменениям в экспрессии генов за счет взаимодействий между хитозаном и нуклеиновыми кислотами [171, 178, 179, 180].

Противогрибковые свойства хитина и хитозана успешно используются не только в пищевой и косметической промышленности, но также имеют высокий потенциал в сельском хозяйстве, поскольку они полезны для защиты растений от грибковых патогенов и продления срока годности фруктов [166, 181, 182, 183, 184]. ]. Отсюда возникла идея применить это вещество для защиты другого природного материала — дерева — от плесени и гниения.

Хитозан в защите древесины

Было сделано много попыток оценить эффективность хитозана в защите древесины от грибков. Эксперименты, проведенные на чашках с агаром, показали, что скорость роста грибов снижалась с увеличением концентрации хитозана и молекулярной массы, при этом не наблюдалось явной разницы между плесневыми грибами, грибами белой и коричневой гнили [185, 186, 187, 188, 189]. Как правило, 1% раствор хитозана полностью подавлял рост грибов [188,190].

Применение хитозана в деревянных брусках выявило его потенциал как противогрибкового агента.Кобаяши и др. показали, что древесина Суги, обработанная хитозаном (поглощение 11,6 кг · м ^-3 ), была более устойчивой к грибам коричневой гнили T. palustris и белой гнили T. versicolor (потеря массы 15,9% и 4,9% соответственно. ), чем необработанная древесина (потеря массы 34,8% и 19,7%) [191]. Также древесина Fagus crenata , Pinus densiflora и Cryptomeria japonica , обработанная хитозаном, оказалась более устойчивой к почвенным микроорганизмам и грибкам гниения ( C.versicolor , T. palustris , S. lacrymans ) по сравнению с необработанной древесиной [192].

Schmidt et al. сообщили о повышенной устойчивости древесины сосны обыкновенной, обработанной раствором хитозана с поглощением 5,6-6,8 кг · м ^-3 , к коричневой гнили C. puteana и G. trabeum со средней потерей массы 1,6-3,2% и 3,7–6,0% по сравнению с 18,2% и 35,6% для необработанного контроля соответственно [193]. Eikenes et al. получили аналогичные результаты для мини-блоков из сосны обыкновенной, обработанных 4.8% ( w / v ) раствор высокомолекулярного хитозана, подвергнутый воздействию C. puteana и P. placenta . Сообщенная потеря массы составила 1,6% и 0,1% для обработанной древесины по сравнению с 60% и 35% для необработанных образцов, соответственно [188]. Однако некоторое вымывание хитозана наблюдалось после ускоренного выщелачивания обработанных образцов в воде. Он был тем более выраженным, чем ниже была молекулярная масса хитозана. Тем не менее 5% раствор хитозана оказался эффективным против грибков гниения, несмотря на выщелачивание [188].Альфредсен и др. и Gorgij et al. подтвердили более высокую эффективность хитозана с высокой молекулярной массой против плесени и синевы по сравнению с хитозаном с низким молекулярным весом [190,194].

В свою очередь, Larnøy et al. сообщили о противогрибковой эффективности 5% раствора низкомолекулярного хитозана, используемого для обработки сосны обыкновенной и бука [195]. Средняя потеря массы обработанной сосны обыкновенной, подвергшейся воздействию C. puteana и P. placenta , составила 4,9% и 1,6% по сравнению с 37,7% и 42,7% для необработанных образцов, соответственно.Потеря массы обработанной древесины бука, подвергшейся воздействию T. versicolor , составила 2,8% по сравнению с 30,2% для необработанной древесины после восьми недель испытания на ускоренное разложение.

Результаты применения хитозана на исторических образцах древесины, проведенные El-Gamal et al. продемонстрировали эффективность обработки против плесени и подтвердили, что ее можно рекомендовать для защиты археологических деревянных предметов [196].

Хитозан может образовывать мембрану внутри структуры древесины, которая не только действует как барьер против влаги и воздуха, но также может удерживать другие частицы и предотвращать их вымывание из древесины [195,197].Поэтому была предпринята попытка применять его в сочетании с металлами с противогрибковыми свойствами или фунгицидами. Он успешно использовался с консервантами на основе меди, цинка, серебра, хромированного арсената меди или тебуконазолом, обеспечивая эффективную защиту древесины от плесени и гниения [191,198,199,200].

4. Выводы

Как видно, природные соединения обладают огромным потенциалом в защите древесины, поскольку они обладают широким спектром антимикробной активности. Они являются возобновляемыми, легкодоступными или рентабельными из отходов, нетоксичны или обладают гораздо меньшей экологической токсичностью, чем традиционные химические биоциды, и безвредны для окружающей среды.Однако у них также есть некоторые ограничения, в том числе высокая неоднородность в зависимости от источника, из которого они получены (например, прополис, эфирные масла, экстрактивные вещества древесины), отсутствие надлежащего удерживания внутри пропитанной древесной ткани, легкая выщелачиваемость, избирательная или неравномерная активность против отдельные виды грибов, высокая подверженность биоразложению. Некоторые из этих проблемных вопросов кажутся решаемыми путем комбинирования органических биоцидов с:

• —

  различными биологическими соединениями, способными разрушать мембраны ямок, тем самым увеличивая их проницаемость в древесные ткани;

• —

  различные природные полимеры и сшивающие агенты для фиксации природных соединений внутри структуры древесины и предотвращения их выщелачивания;

• —

  другие вещества, такие как антиоксиданты, агенты биологической борьбы или хелаторы для повышения их антимикробной активности и стойкости.

Вывод на рынок природных биоцидов дополнительно затруднен из-за некоторых несоответствий между лабораторными испытаниями и отчетными полевыми показателями, а также из-за проблем, связанных с законодательством, из-за необходимости соблюдения требований различных директив (касающихся строительных материалов и применения биоцидов). ) и отсутствие стандартов, определяющих качество, состав, характеристики и применение конкретных защитных составов на натуральной основе. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования в этой области.

Поскольку решение всех проблем, с которыми сталкивается разработка природных консервантов, специально ориентированных на защиту древесины и изделий из древесины, может оказаться слишком дорогостоящим, чтобы быть прибыльным, объединение усилий с другими отраслями промышленности, заинтересованными в использовании конкретные природные активные соединения (например, для защиты растений, борьбы с вредителями, пищевых продуктов и фармацевтики) могут оказаться хорошим решением.

В настоящее время, когда продление срока службы изделий из дерева представляет большой интерес и важность, разработка натуральных консервантов нового поколения с минимальным воздействием в конце срока службы обработанной древесины является императивом с точки зрения здоровья человека и защиты окружающей среды.Несмотря на то, что представленный обзор не исчерпывает тему, поскольку существуют сотни научных данных, касающихся противогрибковой активности природных веществ, он дает исчерпывающее представление о текущем состоянии исследований в этой области и показывает перспективы развития экологически безопасных альтернативных древесных материалов.