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Jun 22, 2023

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Scientific Reports volume 13, numero articolo: 10453 (2023) Citare questo articolo 272 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche Nel presente studio, due muffe, Aspergillus flavus (ACC# LC325160) e

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 10453 (2023) Citare questo articolo

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Nel presente studio, due muffe, Aspergillus flavus (ACC# LC325160) e Penicillium chrysogenum (ACC# LC325162) sono state inoculate in due tipi di legno per essere esaminati utilizzando la microscopia elettronica a scansione e i raggi X a dispersione di energia (SEM-EDX) e computerizzati. scansione tomografica (CT). Ficus sycomorus, legno non durevole, e Tectona grandis, legno durevole, sono stati i due blocchi di legno scelti, che sono stati inoculati con le due muffe e incubati per 36 mesi ad una temperatura ambiente di 27 ± 2 °C e 70 ± 5% di umidità relativa (RH). La superficie e una profondità di 5 mm dei blocchi di legno inoculati sono state valutate istologicamente utilizzando immagini SEM e TC. I risultati hanno mostrato che A. flavus e P. chrysogenum crescevano enormemente sopra e all'interno dei blocchi di legno di F. sycomorus, ma il legno di T. grandis mostrava resistenza alla crescita di muffe. Le percentuali atomiche di C sono diminuite dal 61,69% (controllo) al 59,33% nei campioni di legno di F. sycomorus inoculati con A. flavus mentre O è aumentato dal 37,81 al 39,59%. P. chrysogenum ha fatto scendere le percentuali atomiche di C e O nel legno di F. sycomorus rispettivamente al 58,43% e al 26,34%. C con percentuali atomiche nel contenuto di C del legno di teak è sceso dal 70,85 al 54,16% e al 40,89%, dopo essere stato inoculato con A. flavus e P. chrysogenum. La percentuale atomica di O è aumentata dal 28,78 al 45,19% e al 52,43%, quando inoculati rispettivamente con A. flavus e P. chrysogenum. A seconda della durata di ciascun legno, i funghi esaminati erano in grado di attaccare i due distinti tipi di legno con vari modelli di deterioramento. Il legno di T. grandis superato dalle due muffe oggetto di studio risulta essere un materiale utile per svariati usi.

Numerose specie legnose, tra cui Ficus sycomorus, Cedrus libani, Quercus cerris, Zizyphus spina Christi e Tamarix sp. sono stati scoperti in antiche tombe egiziane[1]. I campioni studiati hanno rivelato condizioni di conservazione variabili in termini di perdita di carboidrati e/o lignina nonostante la loro sepoltura a lungo termine in siti archeologici aridi. Elevate concentrazioni di sostanze chimiche solubili hanno reso difficile l'interpretazione dei risultati. Queste sostanze idrosolubili contenevano lignina o carboidrati depolimerizzati[2]. È risaputo che il legno, materiale naturale organico, è vulnerabile all’attacco dei funghi quando esistono le giuste condizioni, ad esempio quando il contenuto di umidità sale al 20% e la temperatura scende tra 25 e 40 °C[3,4,5,6 ,7,8,9].

Quando i funghi invadono il legno, ne consumano la composizione elementare e i carboidrati. Il marciume bruno e bianco attacca depolimerizzando gli strati della parete cellulare, mentre i funghi del marciume molle creano cavità nella parete secondaria[3,10]. La crescita e la riproduzione dei funghi utilizzano l'amido e gli zuccheri semplici contenuti nella struttura, in particolare nel lume delle cellule del raggio e del parenchima assiale, il che si traduce in cambiamenti strutturali degli oggetti in legno[10]. I funghi creano enzimi extracellulari, come cellulasi, xilanasi e α-l-arabinofuranosidasi, mentre si moltiplicano e colonizzano il legno in un processo dinamico e competitivo[11,12,13,14,15,16]. Possono anche crescere negli orientamenti longitudinale, radiale e tangenziale del legno[17,18,19]. Le ife possono passare tra gli anelli del legno, nella parete cellulare, tra le fibre e attraverso le cavità[18,20,21,22].

I generi di muffe Penicillium, Paecilomyces e Aspergillus possono deteriorare il legno e i suoi prodotti[7]. La cellulasi e altri enzimi extracellulari prodotti dalle specie Penicillium[23], scompongono la pectina e lo xilano[24]. Paecilomyces variotii, il fungo del marciume molle, produce l'enzima amilasi[24]. L'enzima xilanasi[24,25] e gli enzimi idrolitici in grado di scomporre l'emicellulosa e la cellulosa[26] sono prodotti dalle specie Aspergillus. Sebbene alcune muffe, come Trichoderma viride, non decompongano il legno, consumano enzimaticamente le sostanze nutritive presenti nelle cellule del parenchima[27].