The effect of lignin content and lignin modification on Norway spruce wood properties and decay resistance
Raiskila S. (2008). The effect of lignin content and lignin modification on Norway spruce wood properties and decay resistance. https://doi.org/10.14214/df.68
Tiivistelmä
Työssä tutkittiin kolmea erilaista kuusipistokaskloonia, jotka kasvavat kolmella maaperä- ja ilmasto-olosuhteiltaan erilaisella kasvupaikalla. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää sädekasvunopeuden, puun ominaisuuksien ja ligniinipitoisuuden vaihtelua sekä modifioida ligniiniä luonnollisella monomeerilla, koniferyylialkoholilla, käyttäen hyväksi puussa olevia peroksidaasientsyymejä. Työssä tutkittiin myös torjunta-aineiden hajoamistuotteiden, kloorattujen aniliinien, sitoutumista ligniinipolymeeriin synteettisten malliaineiden ja synteettisen ligniinin avulla. Sydän-, pinta- ja kevätpuun ligniinipitoisuus määritettiin infrapunaspektroskopian (FTIR) ja pääkomponenttiregression (PCR) avulla. Puunäytteet käsiteltiin koniferyylialkoholilla alipainekyllästysmenetelmää käyttäen. Käsittelyn vaikutus arvioitiin FTIR:llä ja puun kestävyys testattiin lahotuskokeen avulla. Viljavalla kasvupaikalla kuusen kasvunopeus ja pintapuun ligniinipitoisuus olivat suurimmat mutta kesäpuuosuus, tiheys ja murtolujuus pienimmät. Kasvunopeus oli pienin karulla kasvupaikalla, kun taas kesäpuuosuus ja tiheys olivat suurimmat ja lujuusominaisuudet parhaimmat. Nopeimmin kasvaneen kloonin kesäpuuosuus ja tiheys olivat pienimmät ja lujuusominaisuudet heikoimmat. Hitaimmin kasvaneen kloonin pintapuun ligniinipitoisuus oli pienin, kesäpuuosuus ja tiheys suurimmat ja lujuusominaisuudet parhaimmat. Kasvupaikkojen ja kloonien väliset erot olivat pieniä, kun taas yksittäisten puiden ja kasvukausien välinen vaihtelu oli melko suurta. Koniferyylialkoholi-käsittely lisäsi puun ligniinin kaltaisten fenolisten yhdisteiden pitoisuutta ja kestävyyttä valkolahottajasientä (Coriolus versicolor) vastaan. 3,4-dikloorianiliini sitoutui synteettisen ligniinin β-O-4 rakenteisiin bentsyyliamiinisidoksella. Havainnot osoittivat, että pistokaskloonien ominaisuudet säilyivät eri kasvupaikoilla, vaikka puiden välinen vaihtelu oli suurta ja ilmastotekijät vaikuttivat kasvuun. Luonnollista monomeeria, koniferyylialkoholia, ja kloorattuja aniliineja voitiin sitoa ligniinipolymeeriin in vivo ja in vitro. Koniferyylialkoholi-käsittely paransi puun kestävyyttä lahottajasientä vastaan. Klooratut aniliinit sitoutuivat ligniiniin kovalenttisesti ja muodostunut sidos kesti happohydrolyysin.
Avainsanat
puun tiheys;
FTIR;
kasvunopeus;
koniferyylialkoholi;
ligniini;
metsäkuusi;
puun lujuusominaisuudet
-
Raiskila,
University of Helsinki, Department of Biological and Environmental Sciences
Sähköposti
sr@nn.fi
Julkaistu 30.5.2008
Katselukerrat 4407
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.68 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Raiskila, S., Saranpää, P., Fagerstedt, K., Laakso, T., Löija, M., Mahlberg, R., Paajanen, L. & Ritschkoff, A.-C. 2006. Growth rate and wood properties of Norway spruce cutting clones on different sites. Silva Fennica 40(2): 247–256.
https://doi.org/10.14214/sf.341
Raiskila, S., Pulkkinen, M., Laakso, T., Fagerstedt, K., Löija, M., Mahlberg, R., Paajanen, L., Ritschkoff, A.-C. & Saranpää, P. 2007. FTIR spectroscopic prediction of Klason and acid soluble lignin variation in Norway spruce cutting clones. Silva Fennica 41(2): 351–371.
https://doi.org/10.14214/sf.301
Raiskila, S., Fagerstedt, K., Laakso, T., Saranpää, P., Löija, M., Paajanen, L., Mahlberg, R. & Ritschkoff, A.-C. 2006. Polymerisation of added coniferyl alcohol by inherent xylem peroxidases and its effect on fungal decay resistance of Norway spruce. Wood Science and Technology 40(8): 697–707.
https://doi.org/10.1007/s00226-006-0081-x
http://www.springerlink.com/content/05664217w5611115/fulltext.pdf
Brunow, G., Raiskila, S. & Sipilä, J. 1998. The incorporation of 3,4-dichloroaniline, a pesticide metabolite, into dehydrogenation polymers of coniferyl alcohol (DHPs). Acta Chemica Scandinavica 52: 1338–1342.
Brunow, G., Raiskila, S. & Björk, H. 2002. The incorporation of 3,4-dichloroaniline, a pesticide metabolite, into dehydrogenation polymers of coniferyl alcohol (DHPs). Part 2. Identification of a dimeric adduct. Holzforschung 56: 73–75.
