徐州出土汉代棺木用材树种鉴定及其化学性质

木材是人类日常生活的常见材料,也是从古至今人类文明与民族文化的重要载体。伴随着考古发掘工作的进行,来自不同地区、不同朝代的大量木质文物出土并需要持续保护,因此掌握出土木质文物所用的木材树种情况,并研究其化学组分的降解状态,可为制定合理的木质文物修复和保护方案提供科学依据。通过对徐州万达汉墓墓群中1号与4号墓出土棺木进行取样和对标准三切面的切片进行观察,根据三切面显微构造特征对棺木所用木材树种进行鉴定,经与标准切片比对,结果表明M1c、M1oc、M4c、M4oc棺木树种分别为楠木(Phoebe sp.)、硬木松(Pinus sp.)、梓木(Catalpa sp.)、榉木(Zelkova sp.)。进一步采用荧光显微镜与傅里叶变换红外光谱、X射线衍射相结合的方法,分析棺木的主要化学组分降解情况。结果表明:与现代健康材相比,古木在长期埋藏过程中,木材的主要多糖类化学组分纤维素和半纤维素降解严重,纤维素结晶度降低;古木各类型细胞中木质素的自发荧光效应均减弱,且红外光谱分析表明木质素化学结构发生改变;古木在埋藏过程中木材的整体构造保存较好,但主要化学组分发生了降解,这与其地下饱水低氧的埋藏环境有很大关系。     

乙醇预处理对芦竹细胞壁的影响及荧光可视化分析

为探究NaOH-乙醇预处理过程中NaOH浓度变化对芦竹纤维表面结构、细胞壁区域化学成分以及酶解效果的影响,采用NaOH质量浓度分别为2.5,5.0,10.0 g/L的NaOH-乙醇溶液和10.0 g/L的NaOH水溶液于90℃水浴条件下,分别对芦竹粉末和切片预处理2 h。结果表明:当碱质量浓度为10.0 g/L时,NaOH-乙醇预处理后木质素和木聚糖脱除率达到最大值,分别为47.11%和35.12%,芦竹酶解葡萄糖得率和木糖得率达到49.41%和77.61%,分别是未处理样品的6.2倍和7.4倍。场发射扫描电镜观察显示,NaOH-乙醇预处理后,芦竹纤维细胞壁表面微纤丝暴露。预处理过程的荧光显微镜跟踪观察表明,木质素的脱除均由薄壁细胞开始,逐渐向与之靠近的厚壁纤维过渡,最后到维管束内部的厚壁纤维,细胞角隅的木质素相对较难脱除,预处理后仍显示较明显的木质素信号; NaOH-乙醇溶液预处理后的切片整体木质素自发荧光现象减弱,细胞壁中木质素相对浓度下降,对酶解葡萄糖和木糖得率的提高都起到促进作用。     

不同染料标识木栓细胞壁中木栓脂的分布

以日本晚樱（Cerasus serrulata）为试验对象，取其新鲜树皮经固定、脱水、不同树脂包埋、切片，使用甲苯胺蓝、盐酸-间苯三酚、苏丹Ⅲ、苏丹红7B、硫酸氢黄连素-苯胺蓝5种染色对切片进行染色，研究木栓细胞中木栓脂的分布。结果表明:1）经不同染料染色后在明场下观察，苏丹Ⅲ的染色效果最好，可直接将木栓脂染成红色。结合甲苯胺蓝、苏丹红7B和盐酸-间苯三酚染色观察，均可确定木栓脂主要存在于木栓细胞壁的最外层。2）甲苯胺蓝可抑制木质素自发荧光，避免木质素自发荧光的干扰，直接观察到木栓脂的荧光。3）硫酸氢黄连素-苯胺蓝染色后，木栓脂的荧光在木栓细胞壁外侧呈灰绿色，木质素的荧光在木栓细胞壁的内侧呈黄绿色。4）盐酸-间苯三酚染色后，木栓细胞壁内侧富含木质素的壁层被染为红棕色，且环氧树脂包埋会降低盐酸-间苯三酚的染色效果。