Japanese red pine (Pinus densiflora S. et. Z.) decayed by brown-rot fungi Tyromyces palustris and Gloeophyllum trabeum were subjected to X-ray diffraction analysis and infrared spectral examinations. Pine woods decayed by T. palustris showed the increase of relative crystallinity in the initial stage of degradation. When the weight loss was above 30%, then the crystallinity went down slowly. In contrast, the wood samples degraded by G. trabeum showed the decrease of crystallinity from the beginning stage of decay. The changes of crystallinity in brown-rotted woods suggested that the degradation rate of crystalline cellulose was varied with the brown rot fungal species. X-ray diffraction analyses also indicated that crystalline cellulose was much more slowly broken down than the amorphous one. The most notable difference in the IR spectra of the brown-rotted wood samples was that the adsorption band centered at 1,730$cm^{-1}$ was significantly diminished in the decayed wood. indicating the degradation of hemicellulose by brown-rot fungi. However, no marked changes of intensities at 1,000, 1,060 and 1,040$cm^{-1}$ were observed in the brown rotted wood samples, suggesting that crystal line cellulose was resistant against the attack by brown rot fungi.
Decay and mold resistance of zinc borate (ZB) and calcium borate (CB) modified oriented strandboard (OSB) from southern mixed hardwood and southern yellow pine was investigated in this study. Brown rot fungus Gloeophyllum trabeum and white-rot fungus Trametes versicolar were used to examine the decay resistance of the OSB. The OSB test specimens were colonized by brown and white rot fungal mycelium in both the brown and white-rot culture bottles after 8 and 12 weeks, respectively. The wood species and fungus type had the significant effects on the decay resistance. Brown rot decay was evident for all untreated southern pine and mixed hardwood controls. The white-rot decay, however, did not show significant weight loss at both species control samples. The incorporation of ZB and CB composites provides suitable protection against brown-and white-rot fungi. No significant weight loss was observed from the borate treated OSB.
Recently the production of ethanol from lignocecllulosics has received much attention due to immense potential for conversion of renewable biometerials into biofuels and chemicals. Fomitopsis palustris causes a typycal brown-rot and is unusual in that it rapidly depolymerize the cellulose in wood without removing the surrounding lignin that normally prevents microbial attack. This study demonstrated that the brown rot basidiomycete F. palustris was able to degrade crystalline cellulose. This fungus could also produce the three major cellulases (BGL, EXG and EG) when the cells were grown on 2.0% Avicel. The fungus was able to degrade both the crystalline and amorphous forms of cellulose from woody biomasses. Moreover, we found that this fungus has the processive EG like CBH which are able to degrade the crystalline region of cellulose. To establish the cellulase system in relation with degradation of woody biomass, we performed that purification, characterization and molecular cloning of a BGL, EGs and GLA from F. palustris grown on Avicel.
Olatinwo, Rabiu;So, Chi-Leung;Eberhardt, Thomas L.
Mycobiology
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제47권4호
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pp.506-511
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2019
We investigated the antifungal activities of an endophytic fungus identified as Acaromyces ingoldii, found on a loblolly (Pinus taeda L.) pine bolt in Louisiana during routine laboratory microbial isolations. The specific objectives were to determine the inhibitory properties of A. ingoldii secondary metabolites (crude extract) on the mycelial growth of a brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum and a white-rot fungus Trametes versicolor, and to determine the effective concentration of A. ingoldii crude preparation against the two decay fungi in vitro. Results show the crude preparation of A. ingoldii from liquid culture possesses significant mycelial growth inhibitory properties that are concentration dependent against the brownrot and white-rot fungi evaluated. An increase in the concentration of A. ingoldii secondary metabolites significantly decreased the mycelial growth of both wood decay fungi. G. trabeum was more sensitive to the inhibitory effect of the secondary metabolites than T. versicolor. Identification of specific A. ingoldii secondary metabolites, and analysis of their efficacy/specificity warrants further study. Findings from this work may provide the first indication of useful roles for Acaromyces species in a forest environment, and perhaps a future potential in the development of biocontrol-based wood preservation systems.
백색부후균(Trametes versicolor)과 갈색부후균(Tyromyces palustris)은 목조문화재 및 건축물 등의 목재 조직의 건조, 부패과 균열, 스펀지화, 변색 등 다양한 손상을 발생시켜 구조적, 미학적인 관점에서 심각한 문제를 나타내고 있다. 그리고 가장 피해를 많이 주는 해충인 흰개미(Reticulitermes speratus Kyushuensis Morimoto)는 목조건축물의 옥외 기둥이나 대들보 등의 표층을 얇게 남겨두고 내부를 침해함으로써, 결국은 속이 빈 기둥이 되어 건축물이 무너져버리는 피해를 줄 수 있다. 대표적 피해 미생물인 목재부후 균이 흰개미의 서식에 미치는 영향을 파악하기 위하여 부후균이 만연된 곳에 흰개미를 넣어 공존 가능성을 실험해 보았다. 목재의 중량으로 피해율을 산정한 결과, 전반적인 총질량은 두 종류의 부후균에서 모두 감소하였다. 목재의 질량은 백색부후균에서는 모두 감소하였으나, 갈색부후균에서는 오히려 증가한 경향을 볼 수 있었다. 그리고 섭식량을 측정하기 위한 목재의 건조 후 질량에서는 갈색부후균에 넣었던 목재의 질량 감소가 더 크게 나타났다.
Jung, Su Jung;Kim, Nam Kyu;Lee, Dong-Hyeon;Hong, Soon Il;Lee, Jong Kyu
Mycobiology
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제46권2호
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pp.138-146
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2018
Two-hundred and fifty-five strains of actinomycetes isolated from soil samples were screened for their antagonistic activities against four well-known wood decay fungi (WDF), including a brown rot fungus, Gloeophyllum trabeum and three white rot fungi Donkioporia expansa, Trametes versicolor, and Schizophyllum commune. A dual culture assay using culture media supplemented with heated or unheated culture filtrates of selected bacterial strains was used for the detection of their antimicrobial activity against four WDF. It was shown that Streptomyces atratus, S. tsukiyonensis, and Streptomyces sp. greatly inhibited the mycelial growth of the WDF tested compared with the control. To evaluate the biocontrol efficacy of S. atratus, S. tsukiyonensis, and Streptomyces sp., wood blocks of Pinus densiflora inoculated with three selected Streptomyces isolates were tested for weight loss, compression strength (perpendicular or parallel to the grain), bending strength, and chemical component changes. Of these three isolates used, Streptomyces sp. exhibited higher inhibitory activity against WDF, especially G. trabeum, as observed in mechanical and chemical change analyses. Scanning electron microscopy showed that cell walls of the wood block treated with Streptomyces strains were thicker and collapsed to a lesser extent than those of the non-treated control. Taken together, our findings indicate that Streptomyces sp. exhibits the potential to be used as a biocontrol agent for wood decay brown rot fungus that causes severe damage to coniferous woods.
The objective of this study was to elucidate the microscopic patterns of decay caused by brown-rot fungi of Tyromyces palustri and Gloeophyllum trabeum in Korean red pine (Pinus densiflora) and radiata pine (Pinus radiata) woods through light and electron microscopies. The ultrastructural changes of cell walls attacked by the two brown-rot fungi were compared in this respect. Macroscopically, radiata pine showed more ring and radial checks than Korean red pine. Microscopically, with the progress of decay, spiral checks associated with cross-field pits and bore holes in the cell wall were more remarkably numerous in the radiata pine than in the Korean red pine. In the radiata pine, G. trabeum produced more spiral checks in the cell wall than T. palustris. In the advanced stages of decay by G. trabeum, the erosions of ray cell walls were identified both in the Korean red pine and radiata pine but $S_3$ layers of tracheid walls were eroded only in the Korean red pine.
Artificial brown-rot decay was induced to two wood species, Pinus densiflora and Pinus radiata. A modified direct inoculation method was used and the decay indicators of mass loss and two compressive mechanical properties, maximum compressive strength (MCS) and compressive stiffness, were estimated over the period of 8 weeks of fungal exposure. Measurable mass loss occurred 2 weeks after the fungal attack, with 15% to 22% of the loss occurring 8 weeks after fungal exposure with Fornitopsis palustris and Gloeophyllurn trabeurn. Mechanical properties proved to be far more sensitive than mass loss detection: approximately five to six times by quantity. Of the two mechanical properties, MCS was more sensitive to and consistent with progressive brown-rot decay. An ultrasonic test was performed to determine the feasibility and accuracy of this method for nondestructive detection of brown-rot decay. The ultrasonic test is highly sensitive at qualitative detection of the early stages of brown-rot decay.
Pathogenic fungal species associated with apple anthracnose were studied with diseased fruits collected over two major apple growing areas from 1986 to 1988. Colletotrichum acutatum Simmonds, c. gloeosporioides(Penz.) Sacc. and Glomerella cingulata(Stonem.) Spauld. & Schrenk were identified based on their mycological characteristics. C. acutatum could be easily differentiated from C. gloeosporioides by producing their fusiform conidia and developing apricot∼salmon colony colors, non-forming an ascigerous stages. Growth rate of C. acutatum were slow in plate culture. The three species of anthracnose fungi tested caused apple rot. Symptoms produced by C. gloeosporioides were larger than those of the others. C. gloeosporioides and G. cingulata produced rot lesions on apples that appeared became brown and later black, but C. acutatum produced rot lesions appeared yellowish brown and later reddish brown. G. cingulata has the major species responsible for apple anthracnose, epidemics in Korea.
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