木醋液的研究進(jìn)展

王玉，王小東，黃慧

（江西省林業(yè)科學(xué)院，南昌 330013）

木醋液的研究進(jìn)展

王玉，王小東*，黃慧

（江西省林業(yè)科學(xué)院，南昌 330013）

本文介紹了木醋液的組成與性質(zhì)、分離技術(shù)，以及在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、食品、醫(yī)療衛(wèi)生等方面的研究成果和應(yīng)用。木醋液的研究與開(kāi)發(fā)將對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)保等方面的發(fā)展起促進(jìn)作用，具有極大的發(fā)展前景。

木醋液；農(nóng)業(yè)；林業(yè)；應(yīng)用

木醋液也叫植物酸、生物質(zhì)熱解液，是木材等生物質(zhì)經(jīng)干餾操作導(dǎo)出的蒸汽氣體混合物經(jīng)冷凝后得到的一種黑褐色液體。木醋液在日本和臺(tái)灣往往被稱為木酢液。木醋液原料可以是不同的木材，也可用稻殼、椰殼、秸稈等廢棄物，產(chǎn)生的木醋液名稱經(jīng)常加上原材料名稱，如椰殼醋液、秸稈醋液、松塔醋液、玉米核醋液等。目前公認(rèn)品質(zhì)較好的木醋液為柞木木醋液、酸棗殼木醋液。木醋液研究較多的國(guó)家有美國(guó)、日本和韓國(guó)等，主要集中在木醋液對(duì)各種植物的生長(zhǎng)促進(jìn)作用。由于木醋液可作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、土壤改良劑、抑菌劑、農(nóng)藥增效劑，因此木醋液在我國(guó)農(nóng)林業(yè)綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)上具有廣泛的推廣及應(yīng)用前景[1]。近年來(lái)日本、韓國(guó)的木醋液研究由農(nóng)林、園藝轉(zhuǎn)到醫(yī)藥、衛(wèi)生、精細(xì)化工、食品添加劑領(lǐng)域。

我國(guó)在20世紀(jì)90年代開(kāi)始對(duì)木醋液在農(nóng)林上應(yīng)用的試驗(yàn)與研究，開(kāi)展了一系列用木醋液防治作物、蔬菜和果樹(shù)病害的室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，但在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究方面進(jìn)程緩慢，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品很少，市場(chǎng)上基本沒(méi)有商品化產(chǎn)品銷售。江西省林業(yè)科學(xué)院農(nóng)林生物質(zhì)高效利用項(xiàng)目組從2008年起一直從事農(nóng)林廢棄物的綜合利用研究，主要對(duì)以農(nóng)林廢棄物為原料的木醋液進(jìn)行各種葉面肥研制和應(yīng)用試驗(yàn)[2-10]。本文從木醋液的精制分離、生產(chǎn)應(yīng)用等綜述了木醋液國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，探討木醋液研究中存在的問(wèn)題，提出了對(duì)當(dāng)前我國(guó)木醋液研究的粗淺看法。

1 木醋液的組成與性質(zhì)分析

1.1 木醋液的精制分離技術(shù)

木醋液的種類很多，主要隨原料的不同而不同。一般用紫外吸收光譜分析法對(duì)木醋液的特性進(jìn)行分析。生物質(zhì)熱解得到的粗木醋液是黑褐色液體并含大量焦油及有害物質(zhì)，需根據(jù)不同用途采用不同的方法進(jìn)行精制分離。木醋液的精制分離方法主要有靜置分離法、蒸餾法（常壓蒸餾，減壓蒸餾）、活性炭吸附法（過(guò)濾法）、組合法、有機(jī)溶劑萃取法、裝置法和分配法[11]。

1.2 不同木醋液的組分特性

木醋液主要組分是水（占80%以上），其干燥脫水后主要含有酸類、醇類、酯類、醛類、酮類、酚類等多種化學(xué)成分，具體種類及含量由于原料來(lái)源、熱解工藝、精制方法、存放時(shí)間等不同而有所差異。翟梅枝等[12]對(duì)玉米芯木醋液、松塔木醋液和核桃木醋液研究表明，這3種木醋液中有38種共有化合物且約占各木醋液總化合物的60%；同時(shí)這38種化合物的相對(duì)含量之和占各木醋液總含量的75%以上。

2 木醋液在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

2.1 用木醋液防治作物病蟲(chóng)害，減少農(nóng)藥用量

李維蛟等[13]對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防治研究表明，木醋液對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)具有較強(qiáng)的抑制作用且在一定時(shí)間內(nèi)具有特效性，同時(shí)木醋液對(duì)防治番茄根結(jié)線蟲(chóng)病的防治效果非常明顯。

孫劍華等[14]用木醋液進(jìn)行防治辣椒病毒病的實(shí)驗(yàn)表明，木醋液和辣椒卷葉靈配合使用在防治辣椒病毒的效果比單一用辣椒卷葉靈的防治提高了71.25%，且農(nóng)藥用量減少了40%。魏琦等[15]研究竹醋液抑茵活性及對(duì)殺菌劑的增效作用表明，竹醋液對(duì)常用化學(xué)殺菌劑具有增效作用，可以減少化學(xué)殺菌劑的用量，從而降低化學(xué)殺菌劑對(duì)食品及環(huán)境安全的不良影響。

2.2 木醋液作為土壤改良劑，能降低土壤的含鹽量

Lashari等[16]從試驗(yàn)中得出：生物質(zhì)炭和木醋液混合堆肥，使土壤肥沃性能得到提高，土壤的pH值和含鹽量比對(duì)照顯著下降，從而使小麥產(chǎn)量增加。王文杰等[17]在對(duì)重度鹽堿地進(jìn)行改良試驗(yàn)中提出：土壤改良劑聚馬來(lái)酸酐配合木醋液和焦油使用，使土壤的鹽分含量和pH值顯著下降，從而使土壤上的作物生長(zhǎng)速度明顯提高。

2.3 木醋液能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)

豐明曉等[18]對(duì)擬南芥用木醋液進(jìn)行處理。結(jié)果表明，木醋液可以調(diào)節(jié)擬南芥生長(zhǎng)誘導(dǎo)基因的表達(dá)，通過(guò)Aux/IAA和ARF蛋白相互作用，木醋液與生長(zhǎng)素具有相似的調(diào)節(jié)作用。

王海英等[19]用木醋液處理大豆后，其大豆一粒莢數(shù)、三粒莢數(shù)和四粒莢數(shù)與清水對(duì)照樣差異極顯著，總粒數(shù)由原來(lái)（清水對(duì)照樣）的118粒/株提高到137粒/株，大豆產(chǎn)量由原來(lái)的212.74 g/m2提高到226.82 g/m2，增產(chǎn)6.62%。這是因?yàn)橛脴迥灸敬滓禾幚泶蠖购?，能促進(jìn)大豆三粒莢數(shù)、四粒莢數(shù)的生成，從而使大豆每株的粒數(shù)增加，達(dá)到增產(chǎn)目的。

王海英等[19]分別將3種木醋液稀釋300倍對(duì)水稻葉面噴施，并與清水對(duì)照樣對(duì)比，測(cè)定水稻產(chǎn)量因子（穗數(shù)、穗粒數(shù)、癟粒數(shù)、鼓粒數(shù)及產(chǎn)量）的變化。噴施樺木木醋液的水稻產(chǎn)量最高（56.67 g/簇），比對(duì)照樣（42.15 g/簇）增產(chǎn)34.45%。噴施柞木木醋液的水稻產(chǎn)量（47.75 g/簇）增產(chǎn)13.29%。噴施樺木木醋液的水稻產(chǎn)量（55.00 g/簇）增產(chǎn)30.49%。王海英[1]分別將柞木木醋液、樺木木醋液、雜木木醋液的300倍稀釋液對(duì)水稻葉面噴施，并對(duì)水稻葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量進(jìn)行測(cè)定，并與清水對(duì)照樣進(jìn)行對(duì)比，噴施后葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均增加。增加最明顯的是噴施樺木木醋液，葉綠素含量增加50.2%，類胡蘿卜素含量增加53.3%；噴施柞木木醋液和雜木木醋液的水稻葉面葉綠素含量分別增加29.2%和12.9%，類胡蘿卜素含量分別增加26.7%和13.3%。

姚玲等[20]對(duì)獼猴桃葉面噴施稀釋不同倍數(shù)的木醋液和清水。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的木醋液對(duì)獼猴桃品質(zhì)均有影響，其中葉面噴施稀釋100倍的木醋液能夠顯著提高果實(shí)維生素C含量，并能夠降低果實(shí)硬度，減少獼猴桃中可滴定酸含量;葉面噴施稀釋150倍的木醋液能夠顯著提高果實(shí)可溶性固形物含量。周超等[21]對(duì)西瓜葉面噴施稀釋不同倍數(shù)的木醋液和清水。結(jié)果表明，在西瓜產(chǎn)量方面：葉面噴施稀釋300倍的木醋液西瓜產(chǎn)量增加38.46%；在品質(zhì)方面：噴施適宜濃度的木醋液葉面肥可增加西瓜果實(shí)中VC、可溶性蛋白和可溶性總糖的含量。林聰?shù)萚22]對(duì)葡萄進(jìn)行葉面噴施稀釋不同倍數(shù)的木醋液和清水，結(jié)果表明，木醋液對(duì)葡萄果實(shí)成熟期間對(duì)可滴定酸、色素、總酚等含量均有明顯影響，尤其是稀釋800倍的木醋液可顯著提高葡萄果實(shí)可滴定酸、色素及總酚含量。

3 木醋液在林業(yè)方面的應(yīng)用

3.1木醋液對(duì)林木的生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用

樸哲等[23]對(duì)木醋液研究表明，木醋液中不僅含有醋酸、苯酚等化學(xué)成分，而且含有多種氨基酸，不同來(lái)源的木醋液其含量不同。以樺木木醋液、柞木木醋液、雜木木醋液為例，樺木木醋液含8種氨基酸，其中苯丙氨酸的含量最高，為14.7 mg/g，氨基酸總量為57.0 mg/g；柞木木醋液含9種氨基酸，其中纈氨酸的含量最高，為16.9 mg/g，氨基酸總量為63.6 mg/g；雜木木醋液含8種氨基酸，其中纈氨酸的含量最高，為17.3 mg/g，氨基酸總量為57.9 mg/g。

馬承惠等[24]用不同濃度的木醋液作用于不同的落葉松種子。試驗(yàn)證明，木醋液對(duì)興安落葉松、華北落葉松和長(zhǎng)白落葉松種子發(fā)芽起促進(jìn)作用的濃度為1∶1 000和1∶2 000，其中木醋液濃度為1∶2 000時(shí)對(duì)華北落葉松和興安落葉松的催芽效果較好，而木醋液濃度為1∶1 000時(shí)對(duì)長(zhǎng)白落葉松催芽效果較好。

野木靜等[25]將木醋液與木炭粉混合使用，將其作用在黑松、櫻桃和蘋果等樹(shù)木上。結(jié)果為，木醋液與木炭粉混合使用對(duì)樹(shù)木的生長(zhǎng)有明顯的效果，對(duì)樹(shù)木的根、莖、葉系發(fā)育有明顯的促進(jìn)作用。楊啟軍等[26]用木醋液對(duì)桉樹(shù)與油茶的生長(zhǎng)研究結(jié)果表明，噴施一定濃度的木醋液對(duì)桉樹(shù)、油茶苗木的苗高、地徑都有良好的促進(jìn)作用，當(dāng)濃度為100 mL/L時(shí)對(duì)桉樹(shù)、油茶幼苗的促生長(zhǎng)作用最好。田英等[27]研究表明，木醋液能有效提高苗木成活率和成團(tuán)率，縮短育苗周期。使用木醋液處理的插條生長(zhǎng)良好，可以保持原有的深綠色澤，不發(fā)黃，不脫落，易成活，而且在生長(zhǎng)期具有抗病蟲(chóng)害、抗旱作用；若木醋液配合生長(zhǎng)劑使用，則會(huì)明顯增加插條的株高和地徑，同時(shí)葉綠色含量也會(huì)提高。

3.2 木醋液可以增強(qiáng)苗木的耐旱、抗病等特性

王春等[28]對(duì)半干旱地區(qū)沙棘園使用木醋液，研究結(jié)果表明，在半干旱地區(qū)通過(guò)噴施木醋液能夠顯著提高沙棘的生長(zhǎng)量。于學(xué)軍等[29]將木醋液噴施在水曲柳、大青楊、落葉松和五味子的幼苗上。結(jié)果表明，木醋液對(duì)苗木植株生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用，并且能夠促使幼苗耐旱、抗病害，防止立枯病的發(fā)生。

3.3 木醋液用于木材防腐、抑菌

山本幸一等[30]研究了木醋液對(duì)木材的防腐效果。試驗(yàn)中采用不同量的木醋液浸泡柳杉心材，結(jié)果表明，木醋液對(duì)于木材的防腐具有一定的作用。沈哲紅等[31]用3種常見(jiàn)木材霉菌（黑曲霉，綠色木霉和橘青霉）作為供試菌種研究竹醋液的抑菌活性，結(jié)果表明，醋液原液對(duì)3種木材霉菌抑菌率為99%，具有良好的抑菌作用。

4 木醋液在食品方面的應(yīng)用

木醋在食品上主要是利用木醋的抑菌、防腐、抗氧化等作用，作為防腐劑、保鮮劑及熏劑等食品添加劑使用。崔宇等[32]用濃度0.1%竹醋液、0.1%茶多酚以及兩者復(fù)配液作用于豬油。結(jié)果表明，相同濃度下茶多酚的抗氧化效果優(yōu)于竹醋液，而兩者復(fù)配液對(duì)豬油有抗氧化的協(xié)同作用，可以有效降低豬油的酸價(jià)和過(guò)氧化值。施琳[33]研究木醋液多酚的抗氧化活性表明，木醋液具有很強(qiáng)的抗氧化活性，而且在持續(xù)高溫條件下對(duì)堅(jiān)果油過(guò)氧化有很好的抑制作用。薛桂新等[34]將葡萄用木醋浸漬處理結(jié)果表明，5.0 g/L的木醋液能降低京亞葡萄的呼吸強(qiáng)度、腐爛率和失水率,對(duì)葡萄有較好的保鮮效果。在國(guó)外將木醋液作為防腐劑應(yīng)用于延長(zhǎng)鮮魚(yú)和肉類貯存期[35]。日本將木醋液作為食品添加劑的熏液使用，防止油脂、維生素A被氧化。

5 木醋液在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用

木醋液在醫(yī)藥上的應(yīng)用主要是利用木醋液抗菌殺菌的作用，治療由細(xì)菌、真菌等引起的疾病。木醋液中木炭粒子可以活化皮膚細(xì)胞，對(duì)改善皮膚問(wèn)題具有很大效果；另外，木醋液具有利于肝臟解毒和緩解肝炎癥狀的效果[36]。錢俊青等[37]利用二甲苯致小鼠耳殼腫脹的抗炎實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)，竹醋液中含有抗炎成分。李太元等[38]研究發(fā)現(xiàn)，引起林蛙紅腿病的病原體對(duì)木醋液較敏感。Lee等[39]研究發(fā)現(xiàn)，橡木醋液能夠抗皮炎的機(jī)理主要是由于橡木醋液能使STAT3失活,從而抑制了上皮細(xì)胞的增殖。

6 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，木醋液在我國(guó)的應(yīng)用具有極大的前景。然而，木醋液的研究與開(kāi)發(fā)仍有諸多問(wèn)題，如木醋液中起作用的活性物質(zhì)的作用機(jī)理尚不明確；對(duì)不同種類的木醋液中的各種組成成分及分離純化的方法有待進(jìn)一步研究；木醋液作為一種新型生產(chǎn)應(yīng)用材料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)亟待出臺(tái)。如果上述問(wèn)題能得到解決，那么木醋液技術(shù)的研究和推廣將會(huì)對(duì)林業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等方面的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

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（責(zé)任編輯：楊婷婷）

Research Progress on Wood Vinegar

WANG Yu,WANG Xiaodong*,HUANG Hui
（Jiangxi Academy of Forestry,Nanchang 330013,Jiangxi,China）

Thispaperintroduced the composition and propertiesofwood vinegar,its separation techniques,research achievements and applications in agriculture,forestry,food,and medical and health services.Research and development of wood vinegar would promote national development in economy,energy,environment protection and other aspects,and has great development prospects.

Wood vinegar;Agriculture;Forestry;Application

S482.99

A

2095-0152（2015）05-0012-04

2015-08-19

2015-09-22

江西省林業(yè)科學(xué)院省財(cái)政重大林業(yè)科研及成果推廣專項(xiàng)“農(nóng)林廢棄物熱解產(chǎn)物的綜合開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究”（2011511501）項(xiàng)目資助，2011年中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金“竹木加工剩余物熱解及高效利用技術(shù)推廣示范”項(xiàng)目（JXTG [2011]-03號(hào)）。

王玉 (1964- )，男，高級(jí)工程師，從事林產(chǎn)化工研究與開(kāi)發(fā)。Email:yuwang39@163.com

*通訊作者簡(jiǎn)介：王小東 (1975- )，男，助理研究員，從事林業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)。Email：wxdg1975@163.com