スポルティング

スポルティングとは、菌類によって引き起こされる木材の変色です。スポルティングは主に枯れ木に見られますが、ストレスを受けた生きている木にも発生することがあります。スポルティングは木材の重量減少や強度低下を引き起こす可能性がありますが、木工職人はスポルティングされた木材の独特の色彩と模様を求めています。^[1]

剥離は、色素沈着、白色腐朽、帯状腐朽の3つの主なタイプに分けられます。剥離した木材は、程度の差はあれ、これらのタイプのいずれかまたはすべてを示すことがあります。広葉樹（落葉樹）と針葉樹（針葉樹）の両方で剥離が発生しますが、白色腐朽菌の酵素の違いにより、帯状腐朽と白色腐朽は広葉樹でより一般的に見られます。褐色腐朽は針葉樹でより一般的ですが、褐色腐朽菌の一種であるフィストゥリナ・ヘパティカ（ビーフステーキ菌）は、落葉樹でも剥離を引き起こすことが知られています。^[2]

色素沈着は、菌類が木材内部で細胞外色素を生成することで引き起こされる。ブルーステインも色素沈着の一種であるが、ブルーステイン色素は一般に菌糸細胞壁内に結合している。^{[3] [4]}十分な数の菌糸が一箇所に集中すると、目に見える色の変化が見られる。^[5]スパルティング菌類に分類される色素菌は木材を腐朽させるが、白色腐朽菌よりも腐朽速度が遅い（軟腐朽）というだけである。^{[6] [7]}最も一般的な色素沈着菌類のグループは、不完全菌類と子嚢菌類である。^[8]トリコデルマ属などのカビ菌類は、菌糸が木材内部に定着せず、木材細胞壁成分を消化するのに必要な酵素を生成しないため、スパルティング菌類とは見なされていない。

スプラット木材に見られるまだら模様の白い斑点と漂白効果は、白色腐朽菌によるものです。主に広葉樹に見られるこれらの菌は、木材細胞壁のわずかに色素のある部分であるリグニンを消費して「漂白」します。 ^{[9]一部の白色腐朽は、色素沈着に似た効果によっても引き起こされる可能性があり、} Trametes versicolor (Fr.) Pil.などの菌類の白い菌糸が特定の領域に集中して視覚効果を生み出します。^[10]

白色腐朽では強度と重量の両方が失われ、木工職人が「パンクした」部分とよく言う部分が発生します。褐色腐朽は「不快な」タイプの腐朽で、リグニンを分解しないため、安定させることができない、もろくて割れた表面になります。^[5]どちらのタイプの腐朽も、制御されなければ、木材は役に立たなくなります。

暗い点、曲がりくねった線、赤、茶色、黒の細い縞はゾーンラインとして知られています。このタイプのスパルティングは特定の種類の菌類によって発生するのではなく、さまざまな菌類が自分たちの資源を保護するために障壁を築いた相互作用ゾーンです。^{[8]また、単一の菌類が自分自身を区切ることによって引き起こされることもあります。線は多くの場合、}疑似菌核プレート形成と呼ばれる硬くて暗い菌糸の塊です。^[11]

ゾーン ライン自体は木材にダメージを与えません。ただし、ゾーン ラインを生成する菌類は、多くの場合、ダメージを与えます。スプラット ウッドは、ウェブ ウッドとも呼ばれます。

スパルティングに必要な条件は、真菌の成長に必要な条件と同じです：固定窒素、微量栄養素、水、暖かい温度、酸素。^{[5] [12]}

水：真菌の繁殖には木材の水分含有量 が20％以上でなければなりません。水中に置かれた木材には十分な酸素がないため、繁殖は起こりません。^[13]

温度： 菌類のほとんどは10～40℃の暖かい温度を好み、^[13] 20～32℃で急速に増殖します。^[14]

酸素： 菌類は酸素をあまり必要としないが、水浸しなどの条件では成長が阻害される。^{[15] [16]}

時間: 菌類によって木材に定着するのにかかる時間は異なります。一般的な菌類の分離に関する研究では、 Trametes versicolorとBjerkandera adustaが組み合わさった場合、1.5 インチ (38 mm) の立方体のAcer saccharumの分離に 8 週間かかることがわかりました。^[1]この期間を過ぎても菌類の分離は進行し続けましたが、木材の構造的完全性は損なわれました。同じ研究では、Polyporus brumalisとTrametes versicolorが組み合わさった場合、同じサイズの立方体の分離に 10 週間かかることもわかりました。

オハイオ州天然資源局は、淡い色の広葉樹が最も腐朽しやすいことを発見した。^[17]このカテゴリーに属する一般的な樹木には、カエデ（Acer spp.）、シラカバ（Betula spp.） 、ブナ（Fagus spp.）などがある。しかし、最近の研究では、サトウカエデ（Acer saccharum）とポプラ（Populus sp.）が白色腐朽菌と色素菌の両方に好まれることが示唆されている。 ^{[18] [19]}

スパルティングの難しい点の1つは、一部の菌類は単独では木材に定着できないことです。好ましい条件を作り出すには、他の菌類が先行している必要があります。菌類は一次菌類と二次菌類の波で進化します。^[4]一次菌類は最初に資源を捕獲して制御し、木材のpHとその構造を変え、次に基質に定着する能力を持つ二次菌類から身を守らなければなりません。^{[4] [20]}

Ceratocystis spp.（子嚢菌類）には、最も一般的な青変菌が含まれています。 ^[21]その他の色素菌には、 Chlorociboria aeruginascens、 Chlorociboria aeruginosa、 Scytalidium cuboideum、およびScytalidium ganodermophthorumが含まれます。 ^[22] Trametes versicolor（担子菌類）は世界中に見られ、広葉樹を迅速かつ効率的に白色腐朽させます。 ^[4] Xylaria polymorpha（Pers. ex Mer.）Grev.（子嚢菌類）は木材を漂白することが知られていますが、他の菌類との拮抗なしにゾーンラインを立てる数少ない菌類の1つであるという点でユニークです。 ^[23]

スパルティングに関する最初の研究は、1980年代にブリガムヤング大学で行われました。1982年には、メチルメタクリレートを使用してスパルティング木材の機械加工性を改善する方法が開発され、^[24]ゾーンライン形成の原因となるいくつかの白色腐朽菌が1987年に特定されました。 ^[25]ミシガン工科大学の現在の研究では、特定のスパルティング菌が相互作用する特定の期間と、その菌が木材を役に立たなくするのにかかる時間が特定されています。^[1]この大学の研究者は、万能試験機を使用してスパルティング木材の機械加工性を評価するための試験も開発しました。^[26]