近年来，人们常借助于波谱分析等手段研究木材的超分子结构、化学性质等，红外光谱已成为进行有机物结构研究的常规手段。红外吸收光谱最突出的特点是具有高度的特征性，一般来讲每种化合物都有自己的红外吸收光谱，红外光谱法特别适于鉴定有机物、高聚物以及其他复杂结构的天然及人工合成产物的化学结构。红外吸收光谱可以用来分析木材结构中所具有的基团，可以获得木材受到某种影响后官能团变化的化学分子结构信息，从而揭示反应和作用机制，因此这种先进的研究手段促进了对木材结构的研究进展(李坚，1994)，如国内的研究者曾用红外光谱对防腐处理前后的马尾松(Pinus massoniana)木材、干法无胶纤维板等进行过分析(刘贵生等，1986；曹忠荣等，1996)。木质素的化学分子结构极其复杂，并且分离到完全处于天然状态的木质素相当困难，自1830年以来，国内外的有关研究者为搞清木质素的化学结构一直在不懈地努力。秦特夫(1999)曾用红外光谱、超导核磁共振波谱(¹HNMR)和液相波谱法(HPLC)等对杉木(Cunninghamia lanceolata)、“三北”一号杨(Populus nigra×P. simonii)磨木木质素官能团的特征进行过分析，Pérez等(1993)利用光谱法分析受白腐菌和褐腐菌腐朽后木材的结构，而受木材白腐菌腐朽后的木材和木质素官能团特征变化的情况在国内还未见报道。对木材腐朽菌的木材分解能力、木材白腐菌对山杨(Populus davidiana)材木质素的分解能力有过研究与报道(池玉杰，2001；池玉杰等，2002)，本文用红外光谱法测定了受6种木材白腐菌腐朽后的山杨木材和木质素官能团变化情况的结果，得到了腐朽后的木材木粉谱峰位置和谱峰相对吸收强度的变化情况，目的是探索木材受白腐菌腐朽后各种成分的变化和木材被降解的机制，以作为木材白腐菌对山杨材木质素生物降解机制的进一步研究。

1 材料与方法 1.1 材料

6种木材白腐菌采自东北林区，经组织分离获得菌种，它们是火木层孔菌(Phellinus igniarius)、粗毛盖菌(Funalia gallica)、偏肿拟栓菌(Pseudotrametes gibbosa)、三色革裥菌(Lenzites tricolor)、冬拟多孔菌(Polyporellus brumalis)和血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus)。山杨木材样品是2000年11月29日采自帽儿山林场新垦事业区7林班20~30年生小径级山杨。

1.2 方法 1.2.1 试验用腐朽木材样品的制备

将野外采回的山杨材，晾干到一定程度后，用电锯削成2 cm×2 cm×1 cm小片，用剪刀剪除木片上的木屑，将一定数量的木片样品，放入105 ℃烘箱中烘至恒重，然后用多层纱布包好，在高压灭菌锅中灭菌(0.12 MPa下灭菌30 min)，这样可使试样含水率达到40%~60%。在无菌条件下即刻将这样的木片放入接种10 d长满菌丝的平板培养基内，然后将培养皿放入25 ℃恒温箱中培养使木片受菌侵染，这期间用白瓷盘加水放入温箱中使温箱内保持一定湿度。对于每一菌种，山杨材木片样品分别被腐朽120 d后，取出附带菌丝体的小块，用毛刷和水冲洗干净，除去表面菌丝，然后放入105 ℃烘箱中烘干至恒重，装入干燥器中待用(木材天然耐腐性实验室试验方法，GB/T 1394.1-93)。

1.2.2 山杨未腐朽材和腐朽材的红外光谱分析

对于山杨未腐朽材和受每一种白腐菌腐朽后的腐朽材木材试样，在105 ℃烘箱中烘干至恒重后，分别用刀片轻轻刮取表层木粉和表层腐朽变色的部分少许，在干燥条件下，分别放入玛瑙研钵内，加入在烘箱中烘干的已经去除结晶水的KBr晶体适量，在红外灯下混匀后反复磨细成淀粉状，然后取少许磨细的样品在压片机上压成透明的薄片，将薄片放在Nicolet公司的Inpact-410型FTIR光谱仪上进行红外光谱测定。

2 结果与讨论

对于未腐朽材和受每一种白腐菌腐朽后的腐朽材薄片试样，经FTIR光谱仪测定后，都得到了红外光谱图，图 1~7显示了木材原粉和受6种白腐菌腐朽120 d后的木材薄片试样木粉的红外光谱图。未腐朽材木材原粉样品红外光谱的特征峰及归属(KBr)见表 1。木材样品受白腐菌降解后各化学组分官能团的变化情况可以通过红外光谱图中谱峰位置和吸收峰相对吸收强度的变化来表明(刘贵生等，1986；曹忠荣等，1996；秦特夫，1999；Pérez et al., 1993)。

2.1 6种白腐菌对山杨木质素官能团的降解

由木质素的化学结构已知，木材中木质素的羰基主要存在于结构单元的侧链上，其中一部分为醛基，醛基多数位于结构单元的γ-碳原子上；另一部分为酮基，位于侧链的β-碳原子上。从图 1~7可以看出，与木粉原样相比，木材样品经过6种白腐菌120 d的降解，表征木质素侧链上的羰基(CO)伸缩振动的吸收峰(1 636)和表征苯环骨架结构伸缩振动的吸收峰(1 598)发生了明显变化，由双峰变成了单峰，羰基(CO)伸缩振动的吸收峰(1 636)变得不明显，说明木质素侧链上的羰基已受分解而减少；而苯环骨架结构伸缩振动的吸收峰(1 598)明显增强(由木粉的1 598至血红密孔菌的1 624)，说明苯环结构稳定保留，基本上没有受到影响，被降解的主要是苯环侧链上的结构。

木材样品经过6种白腐菌120 d的降解，表征木质素中的CH₂形变振动的吸收峰(1 460)变得不明显，而CH₂存在于木质素苯环间的侧链上，说明木质素侧链已发生降解，但木质素是否已经断裂或者已由大分子的结构变成小分子的结构还有待用其他方法进一步定性和定量分析。表征紫丁香基振动、愈疮木基和紫丁香基缩合的特征吸收峰(1 332)减弱，说明紫丁香基或愈疮木基已发生一定的变化。

从以上的分析结果可以看出，木材样品经过6种白腐菌120 d的降解，木质素都在一定程度上被降解。虽然苯环骨架变化不明显，但木质素苯环间的羰基、CH₂结构、紫丁香基和愈疮木基等侧链已部分被降解。

2.2 6种白腐菌对山杨纤维素官能团的降解

经过6种白腐菌120 d的降解，由于表征纤维素、半纤维素上的C—H伸缩振动的吸收峰(1 375)减弱，表明对纤维素、半纤维素有一些降解。表征纤维素、半纤维素上的醚键C—O—C伸缩振动的吸收峰(1 161)有微弱的减小，也表明对纤维素、半纤维素有一些降解。火木层孔菌表征纤维素、半纤维素上的仲醇和脂肪醚中的C—O变形的吸收峰(1 056)变得不十分尖锐，相对来说火木层孔菌对纤维素的降解较明显。

2.3 6种白腐菌对山杨木材与木质素降解程度的红外光谱分析

从图和表可以看出，受6种白腐菌腐朽120 d后的木材薄片试样红外吸收峰的位置及相对吸收强度与木材原粉都存在着不同程度的差异，这表明和木材原样相比，受6种白腐菌降解120 d后的木片样品的木材纤维素和木质素的官能团都发生了变化，都在一定程度上被降解。从各吸收峰相对吸收强度的变化大小来看，血红密孔菌、冬拟多孔菌、三色革裥菌和偏肿拟栓菌对木质素降解的程度大于粗毛盖菌和火木层孔菌对木质素降解的程度。这与以前测定的木质素降解能力的化学分析结果相同(木质素的减少百分率依次为血红密孔菌40.39%、冬拟多孔菌33.57%、三色革裥菌32.44%、偏肿拟栓菌30.99%、粗毛盖菌27.22%和火木层孔菌15.81%)(池玉杰等，2002)。

3 结论

和木材原样相比，受6种白腐菌降解120 d后的木片样品的木质素都在一定程度上被降解。从吸收峰相对吸收强度的变化大小来看，血红密孔菌、冬拟多孔菌、三色革裥菌和偏肿拟栓菌对木质素降解的程度大于粗毛盖菌和火木层孔菌对木质素降解的程度。

对木质素的降解主要是存在于侧链上，虽然苯环骨架变化不明显，但木质素苯环间的羰基、CH₂结构、紫丁香基和愈疮木基等侧链已部分被降解。

6种白腐菌对纤维素、半纤维素都有一些降解。