NO178407B - Fremgangsmåte for å redusere harpiksinnholdet i masseved, og preparat for anvendelse derved - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å redusere harpiksinnholdet i ved som omfatter å tilføre veden et inokulat av en harpiksnedbrytende sopp og å opprettholde betingelser i omgivelsene som er effektive for å fremme soppvekst.

Videre vedrører den foreliggende oppfinnelse et preparat omfattende et soppmaterial sammen med et stabiliseringsmiddel.

Disse og andre trekk fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot papirindustrien, og vedrører spesielt reduksjon av harpiksinnholdet i ved anvendt for fremstilling av mekanisk eller kjemisk masse av ved.

Harpiks, vanligvis benevnt "bek", er et produkt som naturlig finnes i ved fra et stort antall species og har ingen verdi for papirfremstillingen. Nærværet av harpiks i masse be-traktes generelt som en negativ faktor som på skadelig måte kan påvirke kvaliteten av massen og papiret fremstilt derfra. Ytterligere kan harpiks ved massefremstillingsprosesser danne en avsetning i kanalene og på de indre flater av apparaturen og som da kan tilstoppes ved normal drift. Dette utgjør et alvorlig problem med vedlikehold og produktivitet ettersom gjentatte og langvarige renseprosesser er nødvendig, og under disse må produksjonen stanses.

Innen papirindustrien blir ved for fremstilling av masse, typisk i form av flis eller sagflis, meget vanlig lagret i friluft i flere døgn og endog noen uker før veden underkastes massefremstillingsoperasjonen.

Ved et aspekt synes utendørs lagring å lette den gradvise nedbrytning av harpikskomponenten. Dette er delvis tilskrevet enkelte kjemiske reaksjoner som f.eks. hydrolyse av glycerid-bestanddelen og oksydasjon av de mettede komponenter som forekommer ved fuktige omgivelser og delvis mikrobiell innvirkning. Harpikskomponenter som voksarter blir imidlertid bare delvis eller over hodet ikke nedbrutt av slike oksydative eller hydrolytiske mekanismer og disse komponenter opprettholdes da vanligvis i massen.

Ved et annet aspekt, selv om utendørs lagring er økonomisk fordelaktig, kan dette på skadelig måte påvirke kvaliteten av masse ettersom bakterie- eller soppinfeksjoner under denne tid kan utvikles og føre til en vesentlig forringelse av flisen.

I løpet av året, men særlig om sommeren, blir flis ofte infisert med en type av sopp som vanligvis opptrer som en mørk flekk på veden. En slik flekking penetrerer veden i dybden og avspeiler angrep av stråleparenkymcellene og harpiksgangene med soppmycelet (hyfene). Til å begynne med er infeksjonen i en vedhaug eller vedstabel generelt lokalisert, men kan spre seg, særlig i varmt vær. Ettersom flekkingen av veden kan bibeholdes i massen og papiret fremstilt fra denne har mørk penetrerende flekking hittil vært ansett som en alvorlig ulempe og det har vært vanlig praksis å fjerne de infiserte deler av en vedhaug eller vedstabel før spredning.

Det er nå overraskende blitt funnet at penetrerende sopp, heri indikert som f.eks. penetrerende mørk (blå) svertesopp, er istand til i vesentlig grad å nedbryte harpiksinnholdet i veden og har derfor en så stor fordelaktig innvirkning på kvaliteten av veden for massefremstillingen at flekkingen nå fremstår som en mindre ulempe. Ikke bare blir problemene assosiert med nærværet av harpiks i massen redusert, men styrkeegenskapene av papiret blir også forbedret.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for å redusere harpiksinnholdet i ved som omfatter å tilføre veden et inokulat av en harpiksnedbrytende sopp og å opprettholde betingelser i omgivelsene som er effektive for å fremme soppvekst, som er kjennetegnet ved at inokulatet er biologisk rent, og at den harpiksnedbrytende sopp er en ved-penetrerende mørk eller avbleket svertesopp.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre et preparat omfattende et soppmaterial sammen med et stabiliseringsmiddel, som er kjennetegnet ved at soppmaterialet er biologisk rent og at det er avledet fra en harpiksnedbrytende ved-penetrerende mørk eller avbleket svertesopp.

Ved "harpiks" menes en hvilken som helst substans som er uoppløselig i vann, men oppløselig i organiske løsningsmidler som etanol, metylenklorid, dietyleter, benzen/alkoholblanding og lignende. En lang rekke forskjellige harpikser forekommer og inkluderer f.eks. terpener, diterpensyrer, fettsyrer, estere, glycerider, voksarter og alkoholer.

Ved som skal behandles ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan være løwed eller barved og inkluderer uten begrensning bjørk, eik, poppel, sumptre, bøk og bartrær som furu, sedertrær, vanlig gran, andre graner (Douglas-gran), barlind, sypresser, lerketrær og tamarakker og foretrukket furutrær av en hvilken som helst-type.

Egnede former for ved for bruk ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen inkluderer avbarket eller ikke-avbarket oppkuttet tømmer, mekaniske masser av en hvilken som helst type og raffinert masseved, idet den sistnevnte form foretrekkes. Masseved opprettholdes fordelaktig som en akkumulert masse.

Kuttet tømmer kan passende inokuleres ved å tilføre et inokulat av en penetrerende sopp på tverrsnitt eller på stammen og som fordelaktig kan snittes opp for å lette infeksjonen.

Med "mekanisk masse" menes en masse som er blitt underkastet en hvilken som helst av de velkjente mekaniske massefremstil-lingsbehandlinger eller i det minste ett trinn i slike behandlinger, og som derfor fremdeles inneholder en forholds-vis stor ligninmengde, f.eks. 60 % eller mer av det opprinnelige lignininnhold. Et eksempel på slike masser er den masse som skriver seg fra det første trinn i en termomekanisk massefremstillingsprosess.

Med "raffinert masseved" menes en hvilken som helst del av ved oppnådd som et resultat av mekaniske eller skjærkrefter utøvet på tømmer for å oppnå et meget stort antall overflatearealer, små biter eller partikler egnet for bruk i det primære trinn i en hvilken som helst massefremstillingsprosess. Flis og sagflis representerer to vanlige typer raffinert masseved.

Det foretrekkes at den ved som skal behandles er frisk ved, dvs. tømmer som er nyfelt eller flis som nylig er fremstilt, foretrukket fra friskt tømmer. Imidlertid kan også aldret ved om ønsket anvendes.

Mikroskopisk analyse av ved infisert med en penetrerende sopp indikerer at en slik sopp, ved vekst, angriper stråleparenkymcellene i både barved og løwed og harpiksgangene i barved. Typisk angripes minst 50 % av parenkymceliene og gangene i et infisert vedstykke. En penetrerende sopp kan fremstå som en sterkt farget flekk på ved og som ikke lett kan gnis av. Under passende vekstbetingelser er en slik penetrerende svertesopp karakterisert ved en farging som går minst 6 mm under den inokulerte overflate av veden, i motsetning til den kjente overflatevoksende svertesopp. En annen type penetrerende sopp gir ikke noen farge til veden. Denne sopptype (ikke klassifisert som svertesopp) tilsvarer noen begrensede species, som f.eks. Ophiostoma nigrocarpum. Ytterligere beskrivelse av hele klassen av penetrerende sopp er gitt i Boyce, Forest pathology, 3dje utgave, 1961, McGraw-Hill Book Company.

Penetrerende svertesopp inkluderer dem som viser seg på ved som en mørk flekk, f.eks. en sort,•mørkeblå eller mørkegrå flekk, enkelte ganger med fargeskjær, eller som en avbleket flekk i alle gråtoner fra meget lysegrå til middels grå. Mørke svertesopper er dem som foretrukket anvendes ved den foreliggende oppfinnelse.

Penetrerende sopp finnes typisk i gruppen av Ascomycetes eller Deuteromycets, mer spesielt innen en vid varietet av genera som omfatter de genera som er klassifisert i underklassen Ophiostomatales så vel som de genera som inkluderer de ufullstendige tilstander assosiert med Ophiostomatales. Eksempler på slike genera inkluderer uten begrensning Ceratocystis, Ceratocystiopsis, Graphium, Leptographium, Ophiostoma, Phialocephala og Sporothrix som definert med henvisning til de generiske data angitt i Harrington T.C., New combinations in Ophiostoma of Ceratocystis species with Leptographium anamorphs, Mycotaxon, 1987, 28: 39-43 og i Leptographium root diseases conifers, Harrington T.C. & Cobb F.W., 1988, sidene 1-39, APS press, St Paul, Minnesota så vel som Rhinocladiella og Hyalodendron som definert med henvisning til Hawksworth et al, Ainsworth and Bisby's Dictionary of Fungi, 1983, 7ende utgave, Commonwealth mycological institute, Kew, Surrey, England. Andre eksempler på genera (ikke klassifisert som Ophiostomatales) hvori penetrerende sopp kan finnes på en begrenset speciesbasis inkluderer Alternaria, Cadophora, Chloridium, Diplodia, Dactylella, Fusarium, Hormodendron, Hormonema, Phialophora, Sphaeropsis, Trichosporium, Codinaea og Valsa som definert med henvisning til Hawksworth et al (supra). Foretrukne sopp finnes i generaene Chloridium, Dactylella, Phialophora og Valsa så vel som i generaene klassifisert som Ophiostomatales eller inkluderende de ufullstendige tilstander assosiert med Ophiostomatales, idet de sistnevnte genera er særlig foretrukket. Mer foretrukket finnes soppene i generaene Ceratocystis og Ophiostoma, idet den sistnevnte særlig foretrekkes.

I det følgende gis en liste over species for å illustrere diversiteten av gruppen av penetrerende sopp. 0. indikerer Ophistorna, C. indikerer Ceratocystis og L. indikerer Leptographium i denne listen. De samme species kan være representert ved flere stammer, indikerende forskjellige kilder eller lokaliteter hvorved de samme species er blitt identifisert, selv om varietetsmessige forskjeller avhengig av lokalitetene også kan påtreffes. Listen indikerer også at en soppspecies kan naturlig infisere en lang rekke forskjellige trespecies eller flere tregenera. Begge uttrykkene "species og genus", uansett om disse anvendes for ved-trevirke eller sopp, anvendes heri i samsvar med deres betydning som definert ved hjelp av de generelle taksonomiske regler. Blant de species som er angitt i den foregående liste er dem som er nr. 61, 62, 64, 65, 68-74, 76, 77, 79, 83, 84, 89, 91, 93, 94, 96-120, 124-150, 153, 154, 157, 158, 162, 165, 166, 171, 175, 181, 189 og 190 av særlig interesse.

En avbleket svertesopp kan finnes i naturen eller isolert som en variant eller mutant fra en foreldrestamme som forekommer som en mørk flekk. I en eldre kultur, f.eks. en 5-9 dager gammel kultur, av en mørk svertesopp vil spontant avblekede varianter eller mutanter typisk fremkomme og vise seg som lysegrå til middels grå flekker etter utplating av kulturen, f.eks. som foretatt for seriefortynning. De kan opptas og dyrkes som individuelle isolater. Alternativt kan de også fremstilles ved mutasjonsforsøk. Foretrukne avblekede svertesopper fremviser en god vekstvitalitet, f.eks. lignende vitaliteten for de mørke svertesopper.

I naturen er penetrerende sopp, f.eks. svertesopp, vanligvis heterokaryotisk. Under forløpet av en dyrking vil jo kjernene segrigere i celler i forskjellige kombinasjoner som endrer egenskapene av stammen. Homokaryotisk stamme kan imidlertid selekteres og kan være av foretrukket bruk ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen på grunn av at egenskapene av en slik stamme er stabile. Seleksjon kan oppnås som følger: Ascussporer av en heterokaryotisk stamme er definisjonsmessig homokaryotiske. Sporene kan derfor isoleres og separeres individuelt, f.eks. utplates på et fast vekstmediuirt med en fortynning som tillater separat vekst. Deretter blir de resulterende stammer testet med hensyn til deres homokaryotiske natur. Alternativt kan to heterokaryotiske stammer krysses og avledningen analyseres som beskrevet i det foregående .

Foretrukket er en penetrerende sopp for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kjennetegnet ved minst en av de følgende egenskaper: a) den vil ikke i særlig grad nedbryte celluloseinnholdet i veden,

b) den er ikke patogen for levende materie

c) den kan vokse på forskjellige trespecies

d) den kan vokse på forskjellige vedgenera

e) den er istand til kraftig eller hurtig å vokse i en kom-petitivt ikke-steril omgivelse (det vil si dens vekst

blir ikke i vesentlig grad inhibert ved nærværet av andre

mikroorganismer)

f) den inhiberer veksten av andre mikroorganismer.

Den soppstamme som velges for bruk ved fremgangsmåten i

henhold til oppfinnelsen er også fordelaktig den som naturlig infiserer de vedspecies som skal behandles.

Inokulatet er en blanding som omfatter et soppmaterial av en penetrerende sopp, f.eks. en soppkultur eller soppreparat avledet fra en soppkultur. Foretrukket er inokulatet biologisk rent, dvs. at det er hovedsakelig fritt for andre mikroorganismer enn penetrerende sopp eller avledet fra en biologisk ren kultur. Biologisk rene kulturer av en ønsket sopp kan oppnås i flytende eller fast form ved hjelp av velkjente metoder på området. Kulturer frembragt på et fast substrat kan være av spesiell interesse ettersom de resulterende celler er resistente mot uttørring. Typisk er en soppkultur en blanding av minst to forskjellige soppformer, dvs. hyfer og sporer, idet hver form er istand til suksessivt å dominere ettersom kulturen vokser. En viss type av sporer kommer til syne som gjærlignende celler, mer spesielt i væske- kultur.

Et soppreparat, f.eks. en sporesuspensjon, kan fremstilles fra en soppkultur ved hjelp av standard metoder. For bruk ved en utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatter inokulatet en soppkultur eller et soppreparat omfattende minst 50 %, mer foretrukket minst 80 %, av sporer idet disse foretrukket utgjøres av minst 90 % gjærlignende celler.

Inokulatet kan være i flytende eller tørr form, f.eks. fryse-tørket. Når inokulatet lagres i tørr form før bruk, kan det så tilføres som sådant eller fortynnet. Når et tørt inokulat tilføres veden er det da fordelaktig å separat fukte veden. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er det særlig foretrukket å holde inokulatet frosset, ved minst -10°C, foretrukket ved minst -15°C, foretrukket ved minst -20°C før bruk.

Inokulatet kan også omfatte tilsetningsmidler som konserveringsmidler eller stabiliseringsmidler. Eksempler på konserveringsmidler eller stabiliseringsmidler inkluderer silisiumdioksyd, skummet melk, polyetylenglykol, poly-propylenglykol og sukkerarter som fruktose, glukose og sukrose.

Inokulatet kan inneholde en eller flere soppspecies. Alternativt kan flere inokulater inneholdende en enkelt species tilføres veden samtidig eller i rekkefølge.

Inokulatet kan tilsiktet tilføres veden på en rekke forskjellige måter. Typisk tilføres inokulatet ved en systematisk eller metodisk måte. F.eks. fordeles okulatet med mellomrom inn i mengden med ved, f.eks. en haug av raffinert masseved, eller på den ytre overflate av avkuttet tømmer, foretrukket ved regelmessige mellomrom. Mer foretrukket blir inokulatet diffusert på en homogen måte, dvs. hovedsakelig gjennom hele mengden av veden. Det er imidlertid ikke nødvendig at hver enkelt flisbit, sagflispartikkel eller lignende blir inokulert. Så lite som 10 % og endog mindre, men foretrukket omtrent minst 20 % og mer foretrukket omtrent 50 % og mest foretrukket omtrent 85 %, av de individuelle stykker bør bli inokulert ettersom de uinokulerte stykker akkumuleres i kontakt med de inokulerte stykker. Ved veksten vil infeksjonen spre seg meget lett.

En grundig og ensartet inokulering av en mengde av ved av-speiles generelt ved det faktum at soppen gror hovedsakelig gjennom hele mengden. Av ukjente grunner kan det imidlertid hende at noen del av mengden, særlig det ytre lag av en haug av raffinert masseved, viser liten vekst sammenlignet med resten av mengden, eller ingen vekst i det hele tatt, selv om den er blitt inokulert.

Ved en foretrukket utførelsesform blir inokulatet sprøytet på flis eller sagflis når disse kommer ut fra raffinerings-operasjonen, men før akkumulering til hauger. F.eks. blir et flishoggingsapparat generelt forsynt med transportør-innretninger som mottar de nyfremstilte flis og fører dem til akkumuleringshaugen. En forstøvningsapplikator inneholdende inokulatpreparatet kan passende tilpasses transportøren, foretrukket ved overgangen fra flishoggeren når flisen føres frem-over i luften, f.eks. frittfallende eller ved tromling, eller ved selve enden av transportøren slik at flisene besprøytes når de faller ned fra transportøren.

Alternativt kan inokulatet tilføres flishaugen i løpet av dens akkumulering ved hjelp av mer eller mindre kontinuerlig sprøyting over den akkumulerte haug.

Ved en ytterligere utførelsesform kan flis som på forhånd er blitt inokulert og inkubert i samsvar med oppfinnelsen bli dispergert inn i friske flis for å bevirke eller øke in-okuleringen. Et slikt inokulat vil sannsynligvis ikke være biologisk.rent, men det avspeiler den tidligere inokulering ved at minst 40 %, foretrukket minst 50 %, av inokulatet er en penetrerende svertesopp.

Etter inokulering opprettholdes den akkumulerte mengde under betingelser som vil fremme veksten av soppen hovedsakelig gjennom hele mengden. Under den forutsetning at oppfinnelsen i de fleste tilfeller sannsynligvis vil bli utøvet i friluft og at mengden derfor blir utsatt for en rekke forskjellige værbetingelser, er opprettholdelse av et gitt sett av ideelle betingelser gjennom hele behandlingperioden vanligvis for vanskelig å oppnå og er ofte unødvendig i praksis. Det er generelt tilstrekkelig at mengden hovedsakelig opprettholdes ved en temperatur ved hvilken soppen gror mens høyere temperaturer ved hvilke soppen dør blir unngått. Følgelig vil en penetrerende svertesopp fordelaktig velges blant dem som er tilpasset de lokale temperaturbetingelser. Mens mange sopper kan fremvise noen rimelig vekst ved eller under 0°C vil det generelt være mer passende å oppnå en temperatur på minst 10°C, som f.eks. en temperatur på fra 10°C til 40°C, mer foretrukket fra 15°C til 33°C, mest foretrukket fra 22°C til 28°C I løpet av året vil bruk av forskjellige typer sopp, hver tilpasset de sesongmessige variasjoner selvfølgelig være innenfor oppfinnelsens ramme.

Under varme værbetingelser er det ikke nødvendig å påvirke omgivelsenes temperatur og den inokulerte mengde kan etterlates i friluft uten spesielt vedlikehold. Under kalde værbetingelser er det ønskelig å forsyne den inokulerte mengde med innretninger for.å opprettholde en passende temperatur. Dette kan være et varmetilbakeholdende dekke anbragt over eller på den inokulerte mengde som f.eks. en stor plast-presenning eller en betong-"iglo" eller en hvilken som helst lignende struktur som kan oppvarmes innvendig og emittere strålevarme. Alternativt kan grunnfundamentet hvorpå den inokulerte mengde er anbragt forsynes med varmerør eller et flertall åpninger for å utslippe varm luft eller damp. Når det anordnes varmeinnretninger vil det også være ønskelig å kontrollere fuktighetsbetingelsene for å unngå overdreven tørrhet. Av hensyn til dette vil midler for å slippe ut varme eller damp være tilstrekkelig.

Den tidsperiode hvorunder infeksjonen etterlates for å utvikle seg i en raffinert masseved kan variere betraktelig i av-hengighet av et antall faktorer som inkluderer den ønskede grad av harpiksfjernelse, temperaturen og fuktighetsbetingelsene, den opprinnelige mikrobielle tilstand for veden, inokula-sjonsgraden og den spesielle sopp som anvendes. Tilfreds-stillende resultater kan imidlertid oppnås generelt etter en tidsperiode på fra 4 til 45 døgn, foretrukket fra 7 til 35 døgn. Under foretrukne betingelser kan det oppnås meget effektive resultater, f.eks. en harpiksreduksjon på omtrent 20 % eller mer, 5 til 25 døgn etter inokulasjonen. Behandlingen av kuttet tømmer vil vanligvis foregå noe lengre enn for raffinert masseved og kan strekke seg i 2 måneder og enda mer.

Veden, f.eks. flishaug behandlet i samsvar med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og som har vært inkubert i mindre enn 6 uker, er vesensforskjellig fra en ubehandlet haug ved at mengden av flis i den behandlede haug som viser en synlig vekst av en dypt penetrerende svertesopp er minst 25 %, foretrukket 35 %, mer foretrukket 50 % av den totale flis-mengde.

Veden som er behandlet i samsvar med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er egnet for bruk ved en hvilken som helst konvensjonell massefremstillingsprosess som f.eks. de mekaniske, termomekaniske, kjemimekaniske, kjemitermomekaniske og kjemiske mengdefremstillingsbehandlinger. Disse behandlinger blir vanligvis fulgt av en blekende behandling eller en behandling av massen som gir en lysgjørende effekt og om nødvendig kan mindre justeringer i bleketrinnet foretas for å eliminere en restfarging av sluttproduktet.

I de etterfølgende eksempler blir harpiksen, med mindre annet er indikert, kvantifisert i henhold til standard TAPPI prosedyre T 204 om-88 som modifiseres noe som angitt i det etterfølgende.

Flis oppsplintres under anvendelse av beskjæringssakser til en bredde på omtrent 1 cm. De resulterende splinter ovnstørkes over natten ved omtrent 60°C og males så til sagflis under anvendelse av en Thomas-Wiley Intermediate Mill med en 20-mesh sikt. 4 gram av den tørkede sagflis blandes med omtrent 20 ml metylenklorid (diklormetan-DCM) og den resulterende blanding omrøres over natten ved romtemperatur for å fjerne ekstraher-bare komponenter fra sagflisen. Væsken blir så pipettert fra blandingen og filtrert gjennom et 0,45 ^m organisk filter. Den utvunnede væske blir så avdampet over natten ved romtemperatur. Resten anbringes i en ovn ved omtrent 60°C i 30 minutter for ytterligere å fjerne metylenklorid. Harpiksinnholdet oppnås ved å veie resten etter metylenklorid-fjernelsen og uttrykker resultatet som milligram harpiksinnhold pr. gram substrat som var blitt ekstrahert med metylenklorid.

I de etterfølgende eksempler blir, med mindre annet er angitt, den anvendte flis fremstilt fra "southern yellow" furu høstet i Virginia, USA, under anvendelse av en blanding av to tredeler nykuttet tømmer og en tredel kuttet tømmer som var blitt aldret på feltet i omtrent tre måneder.

I de etterfølgende eksempler er Fl species Ophiostoma piceae, Gl er species Ceratocystis adiposa, Il er species Ophiostoma piliferum (første isolat), Cl er også Ophiostoma piliferum (andre isolat) og El er Graphium sp., idet hver er isolert fra utvalgte prøver av de ovenfor angitte "southern yellow" furuflis som ble funnet på en cellulose- og papirfabrikk i Virginia, og produsert fra og anvendt i de etterfølgende eksempler som biologisk rene kulturer.

I de etterfølgende eksempler inneholdes den inokulerte flis og kontrollflisen i forseglende plastsekker under behandlings-periodene. Ved disse forsøk blir flisen frosset ved -20°C inntil den brukes.

I de etterfølgende eksempler indikeres to typer av kontroll-prøver, ved forsøk gjennomført med ikke-steriliserte flis, nemlig en frosset kontroll og en virkelig kontroll. Den frosne kontroll representerer flis ved tidspunkt 0 for forsøket. Den virkelige kontroll representerer flis hvori den naturlig mikrobielle mengde fikk vokse under forløpet av forsøket. Nedsettelsen i harpiksinnhold av den virkelige kontroll reflekterer den nedbrytning som naturlig foregår og som skyldes mikroorganismene som opprinnelig var tilstede i flisen.

Oppfinnelsen illustreres følgelig ytterligere som følger:

EKSEMPEL 1

2 00 g prøver av ikke-sterile vinterflis inokuleres med en kultur av Fl, Gl, eller II fremstilt og høstet på faste malt-agar-plater. De inokulerte flis blir så inkubert ved romtemperatur i 3 uker. Harpiksinnholdene sammenlignet med inn-holdet av en frosset kontroll er gitt i det følgende.

EKSEMPEL 2

300 g prøver av sommerflis (oktober-haug) steriliseres og inkuberes så med en sporesuspensjon av Fl (1,5 x 10<7> sporer), Gl (1 x IO<7> sporer), Il (1,2 x 10<7> sporer) eller Gl og II. Flisene fuktes med 10 ml vann/100 g flis for å lette veksten av soppen. Flisprøver inkuberes under disse betingelser i 11 eller 27 døgn ved romtemperatur og harpiksinnholdet måles. Resultatene sammenlignet med frosne og ufrosne kontroller er gitt i det følgende.

EKSEMPEL 3

Il dyrkes i en roterende (200 omdreininger pr. min.) 2 liters kolbe inneholdende 500 ml flytende basal maltekstrakt ved 25°C. Inokulatet består av 5 mm agar-propper inneholdende sporulerende sopp. Under inkubasjonen bestemmes hastigheten for sporeproduksjon II som rapportert i det følgende.

Etter 48 timers inkubasjon ble sporelevedyktigheten bestemt under anvendelse av en fortynnings-plateassay og funnet å være 11 x 10<7> kolonidannende enheter/ml.

En 48 timers væskekultur sentrifugeres og pelleten resuspenderes i en liten mengde vann for å tilveiebringe en konsentrert suspensjon hvortil det som stabiliseringsmiddel tilsettes. 10 % skummet tørrmelk. En slik suspensjon utgjør et passende inokulat for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

EKSEMPEL 4

Et utendørs forsøk under anvendelse av to flishauger, hver på 12 tonn, gjennomføres ved et anlegg i sørlige Virginia, USA, tidlig i desember.

Veden som skal inokuleres fremstilles av omtrent 60 % flis oppnådd fra nykuttet ved og 40 % flis fra tømmer lagret i friluft i omtrent 3 måneder. Flis har et gjennomsnittlig harpiksinnhold på 34 mg/g.

Et konsentrert inokulat av II fortynnes med vann til å inneholde omtrent 3 x IO<12> sporer i 10 1 destillert vann slik at det tilveiebringes omtrent 2 x IO<8> sporer pr kilo flis. 10 1 inokulat sprøytes med mellomrom på porsjoner av flis anvendt ved dannelse av haug II og på haug II etter at haugen er til-dannet. Haugene I (ikke inokulert) og II overdekkes med en klar plast. Haug I holdes uoppvarmet og temperaturtølere indikerer temperaturer i denne haugen i området -5 til 10°C. Haug II oppvarmes ved å tilføre varmluft under haugen for å oppnå en temperatur på 20 til 25°C i de fleste seksjoner av haugen. Trykkluftoppvarmeren er anordnet inne i en struktur med trekloss-sider og trådgitter-topp som separerer flisene fra varmeinnretningen.

Etter 15 døgns inkubasjon blir flisprøver tatt tilfeldig fra hver haug for å utgjøre 2 prøver på omtrent 13 5 kg hver som deretter behandles ved hjelp av en termomekanisk massefremstillingsprosess . Harpiksinnholdet i den resulterende mengde blir så målt. Gjennomsnittlig harpiksinnhold av mengden avledet fra haug I og haug II er henholdsvis 27 og 21 mg/g.

Fysikalske egenskaper av mengden og av papiret oppnådd derfra inkluderer sprengfaktor, rivfaktor, slitlengde og bruddfor-lengelse undersøkes i henhold til standard prosedyrer. Det er indikert at materialet (masse eller papir) avledet fra haug II er av bedre kvalitet enn materialet avledet fra haug I eller fra ubehandlede ferske flis.

EKSEMPEL 5

Oktober-flis lagres i 1 uke ved 4°C før inokulasjon med en sopp. 400 g prøver inokuleres med soppen indikert i det følgende med totalt omtrent IO<7> sporer involvert ved hver inokulasjon. Vann tilsettes med 15 ml/100 g flis til noen prøver for å bestemme innvirkningen av fuktighetsbetingelser på harpiksnedbrytning. Resultater er gitt i det følgende. Vekten av flisen før og etter 25 døgns inkubasjon bestemmes også. Der er lite vanntap under inkubasjonen.

Den største harpiksreduksjon i den kortere tidsperiode ved disse prøver iakttas når II og Gl koinokuleres.

EKSEMPEL 6

Oktober-flisprøver inokuleres med forskjellige okulater som gjengitt i det følgende. Etter 21 døgns inkubasjon måles harpiksinnholdet.

Disse resultater indikerer at inokulatkonsentrasjonen kan påvirke nedbrytningsprosessen av harpiksen.

EKSEMPEL 7

65 g prøver av splintrede flis (høst-haug, lagret i frosset tilstand) hver blandet med 5 ml vann steriliseres, avkjøles til romtemperatur og inokuleres med soppen indikert i det følgende. Prøvene opprettholdes i 21 døgn ved romtemperatur. Resultatene sammenlignet med kontroller er gitt i det føl-gende .

EKSEMPEL 8

En II kultur dyrkes i 6 døgn i et standard flytende malt-ekstraktmedium. Deretter sentrifugeres kulturen og peletten resuspenderes i frisk maltekstrakt og resulterer i en 25-gangers konsentrasjon. Sporelevedyktigheten bedømmes med én gang og bedømmes også etter lagring i 2 uker ved forskjellige temperaturer ved fortynningsplateanalyse på maltekstrakt-agar. Resultater sees i det følgende.

Ved et annet forsøk blir en 5 døgns gammel kultur av II sentrifugert, frosset ved -20°C og frysetørket. Sporelevedyktigheten bestemmes etter lagring i 1 uke ved forskjellige temperaturer ved fortynningsplateanalyse på maltekstrakt-agar. Resultater sees i det følgende.

Flytende II kulturer sentrifugeres og resuspenderes i et minimumsvolum av skummet melk. Sporer lagres i 2 uker og resultater er indikert i det følgende.

Sporer kan således lagres enten frosset ved -20°C eller frysetørket uten tap av levedyktighet.

EKSEMPEL 9 - fermenteringsforsøk med sopp II

En fermentering med II gjennomføres med 10 liter i en 201 Chemap fermentor. Mediet består av 20 g maltekstrakt (Difco) og 2 g gjærekstrakt pr liter. pH av mediet etter autoklav-behandling er 5,9. Inokulatet består av 100 ml dyrkingsmedium inneholdende 3 x 10<®> sporer/ml. Fermentering gjennomføres ved en temperatur på 25,1°C med omrøring ved 600 omdreininger pr min. og lufting ved 9,4 l/min. Skumdannelsen styres med 20 % antiskum B emulsjon (Sigma, fortynnet til 20 % styrke). Oppløst 02, pH og temperaturen måles under operasjonen. Prøver tas ut periodevis for etterfølgende analyse av celle-tall.

Undersøkelse av prøvene under et mikroskop viser en høyere prosentandel av hyfer enn ved iakttagelse i rysteflasker, særlig under de tidligere tidspunkter. De gjærlignende former dominerer ikke før etter 44 timer. Den økte lufting under fermenteringen kan ha bevirket endringen i vekstmorfologien. Enten en lav lufting eller et større inokulat kan tvinge soppen til gjærlignende tilstand tidligere ved inkubasjonen. Den gjærlignende vekst og etterfølgende sporuleringstilstand kan foretrekkes pga. den høyere levedyktighet ved konser-veringsundersøkelser.

EKSEMPEL 10

Et utendørs forsøk med 2 flishauger hver på 2,5 tonn, gjennom-føres i South Carolina, USA i tidlig august. Flisen fremstilles fra nykuttet "southern yellow" furu og haugene er bygget opp på plastpresenninger.

Soppinokulatet består av gjærlignende celler av Ophiostoma piliferum TAB 28 (mørkeblå stamme) dyrket i 5 døgn i væskekultur (2 % malt, 0,2 % gjær og 750 volum i 2 liters kolbe) ved 25°C og etterfølgende lagring i 10 % skummet melk ved -20°C. Inokulatet sprøytes på flisen mens stabelen akkumuleres slik at 1 kg flis inokuleres med IO<8> levedyktige sopp-celler. Bare en haug behandles idet den andre tjener som kontroll.

Fire uker deretter tas prøver tilfeldig fra hver haug. Harpiksinnholdet i hver prøve måles og gjennomsnittlig mengde beregnes for hver haug. Resultatene er gitt i den følgende tabell.

Den mikrobielle populasjon, i hver haug undersøkes også. Flis tatt tilfeldig fra haugene anbringes individuelt på fast dyrkingsmedium (malt- og gjærekstrakt-agar) og den mikrobielle populasjon som vokser derfra analyseres. Resultatene er angitt i det følgende.

<*> Prosent av de infiserte flis.

EKSEMPEL 11

En 2 liters Erlenmeyer-kolbe inneholdende 750 ml 2 % malt og 0,2 % gjærekstrakt steriliseres, avkjøles og inokuleres med plugger av Ophiostoma piliferum TAB 28 dyrket på skråstivnet maltgjær-agar. pH i mediet etter sterilisering er 5,9. Kulturen omrøres ved 160 omdreininger pr min. ved 25°C i 36 timer og høstes deretter. Prøver tas periodevis for etter-følgende analyse. Undersøkelse under lysmikroskop viser primært et mycelium med lange hyfer ved 18 timer og ved 3 6 timer dominerer gjærlignende celler (95 % av kulturen).

EKSEMPEL 12

100 g flis inokuleres med 10<6> sporer av en avbleket variant av II. Flisene inkuberes i 2 uker ved romtemperatur. Etter inkubasjon er harpiksinnholdet av kontrollprøven og den behandlede prøve henholdsvis 2,3 % og 1,9 %.

EKSEMPEL 13

"Southern yellow" furuflis som er omtrent 1 til 2 uker gamle og som viser en blåfarging blir individuelt isolert. Sopp-isolater oppnås derfra, oppdyrkes og identifiseres. Omtrent IO<8> sporer/ml av hvert isolat anvendes for inokulering av steriliserte flis som så inkuberes i 2 uker ved romtemperatur. Etter inkubasjon måles harpiksinnholdet. Resultatene sees i det følgende.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å redusere harpiksinnholdet i ved som omfatter å tilføre veden et inokulat av en harpiksnedbrytende sopp og å opprettholde betingelser i omgivelsene som er effektive for å fremme soppvekst, karakterisert ved at inokulatet er biologisk rent, og at den harpiksnedbrytende sopp er en ved-penetrerende mørk eller avbleket svertesopp.

2. Fremgangsmåte som er angitt i krav 1, karakterisert ved at veden anvendes i form av raffinert masseved.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som ved-penetrerende sopp anvendes en ved-penetrerende mørk svertesopp.

4. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det som ved-penetrerende sopp anvendes en sopp av en genus valgt fra generaene klassifisert i underklassen Ophiostomatales, generaene inkluderende de ufullstendige tilstander assosiert med Ophiostomatales og genera Alternaria, Cadophora, Chloridium, Diplodia, Dactylella, Fusarium, Hormodendron, Hormonema, Phialophora, Sphaeropsis, Trichosporium, Codinaea og Valsa.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at det som ved-penetrerende sopp anvendes en sopp fra en genus valgt fra generaene Ophiostoma og Ceratocystis.

6. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det tilføres et inokulat som er en blanding omfattende et soppmaterial av en ved-penetrerende sopp valgt fra en soppkultur og et soppreparat avledet fra en kultur.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at soppmaterialet omfatter minst 50 % sporer.

8. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved at inokulatet sprøytes på veden.

9. Preparat omfattende et soppmaterial sammen med et stabiliseringsmiddel, karakterisert ved at soppmaterialet er biologisk rent og at det er avledet fra en harpiksnedbrytende ved-penetrerende mørk eller avbleket svertesopp.

10. Preparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at soppmaterialet omfatter minst 50 % sporer.