木材保健功能及其應(yīng)用分析

秋 領(lǐng) 殷 敏 王 哲 王喜明 于建芳*

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，材料科學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)沙生灌木資源纖維化和能源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

木材作為工業(yè)四大材料之一，具有天然可再生、低生產(chǎn)成本、低能耗、無(wú)生物毒害、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)木材也是一種古老的材料，它具有改善人類(lèi)居住環(huán)境、調(diào)節(jié)溫度、調(diào)節(jié)人體情緒、保健、殺菌、保溫等功能，具有延年益壽的神奇效果。但是由于天然保健木材品種單一，資源相對(duì)匱乏，無(wú)法充分滿(mǎn)足當(dāng)前人類(lèi)的健康需要[1]。因此，許多學(xué)者開(kāi)始對(duì)人工速生林木材進(jìn)行功能化處理，使其具有一定的保健功能。米海娜[2]曾以木材保健功能化處理為出發(fā)點(diǎn)總結(jié)了目前速生木材功能化處理成果。例如，速生材負(fù)氧離子保健功能化[3-5]，利用天然礦石可釋放負(fù)氧離子的特性與木材優(yōu)良的特性結(jié)合，制備保健木材。結(jié)果表明：功能化處理后的木材負(fù)氧離子釋放量均可達(dá)到清新空氣的標(biāo)準(zhǔn)；中草藥保健功能化，學(xué)者們通過(guò)各種方法將中草藥浸提液注射到木材中，從而使得制成的功能化木材具備中藥的天然保健作用[6]，最常見(jiàn)的改良方式是直接將木材放置于中草藥粉末與分散劑的混合液中，并使用浸漬方式進(jìn)行處理，使木材在使用過(guò)程中能夠釋放藥物，從而達(dá)到保健功效[7-8]。除此之外，還總結(jié)了木基電磁屏蔽保健材、抑菌保健材、遠(yuǎn)紅外輻射保健材的進(jìn)展。

木材的保健功能在精氣與氣味保健、抽提物保健以及環(huán)境學(xué)保健等方面的研究大多都停留在研究階段，在應(yīng)用方面的研究相對(duì)較少。本文概述了木材精氣與氣味、木材抽提物和木材環(huán)境學(xué)的組成和保健作用，并對(duì)目前木材保健功能的應(yīng)用以及木材保健功能的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行綜合分析，以期為我國(guó)木材保健行業(yè)發(fā)展提供參考。

1 木材的保健功能

木材是一種天然、對(duì)環(huán)境友好、具有特殊保健性能的材料。例如，一定量木材精氣與氣味和木材抽提物具有保健功效，能預(yù)防人體疾病。木材精氣與氣味和木材抽提物具有預(yù)防疾病、治療疾病、強(qiáng)身健體的功效。此外，由于樹(shù)種的不同以及取材部位的不同，木材的花紋、光澤、色彩等多變，因此被喻為“神韻如畫(huà)”。木材特殊質(zhì)感可使人感受到不同的冷熱、粗糙、軟硬、干、濕、輕等感覺(jué)，對(duì)人體有保健作用。

1.1 木材精氣與氣味保健

木材精氣和氣味是指在天然狀態(tài)下，由木質(zhì)器官、組織釋放出來(lái)的人體具有特定感受的氣態(tài)有機(jī)物質(zhì)[9]。香味包含了芳香，是一種令人心情愉悅和身心舒適的氣味，人類(lèi)可用嗅覺(jué)器官感知它[10]。木材因樹(shù)種不同，木材中的揮發(fā)油、樹(shù)脂、膠、芳香油散發(fā)出的氣味也有所不同[11]。木材內(nèi)有機(jī)物質(zhì)和細(xì)胞可釋放七百多種物質(zhì)，包括樹(shù)脂、樹(shù)膠分泌物、微生物的代謝和分解后的產(chǎn)物等，都使木材散發(fā)特殊的氣味，從而使木材具有氣味保健功能[12]。

針葉樹(shù)種釋放的檸檬烯、β-蒎烯等烯類(lèi)化合物和醛類(lèi)物質(zhì)達(dá)到一定量可對(duì)人體有生理調(diào)節(jié)作用，緩解人們緊張情緒。木材所釋放的萜類(lèi)化合物和其他衍生物精氣還能促進(jìn)增加人體免疫蛋白，增強(qiáng)人體抵抗疾病的能力，又可調(diào)節(jié)神經(jīng)平衡；另外新鮮的木材精氣可使空氣中負(fù)離子和臭氧含量增加。除此之外，如表1所示[12]木材的精氣與氣味不但可預(yù)防人體患病，還可使人感到溫暖從心理上達(dá)到保健作用。

表1 木材精氣與氣味對(duì)人體的保健功效Tab.1 Health care effect of wood essence and smell on human body

1.2 木材抽提物保健

木材抽提物是從木材中抽取的化合物的總稱(chēng)，抽提方法包括用水或水蒸氣提取法、極性或非極性有機(jī)溶劑抽取法等。木材抽提物組成成分復(fù)雜多變，多位于木材內(nèi)部的樹(shù)脂道、樹(shù)膠道、薄壁細(xì)胞等部位，且木材抽提物含量和種類(lèi)依據(jù)樹(shù)種變化而變化。除個(gè)別樹(shù)種外大部分絕干木材的抽提物含量在2%～5%左右。目前已知木材抽提物中有800 多種化合物， 其中，萜類(lèi)化合物是指具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同飽和程度的衍生物，是不同方式連結(jié)異、戊二烯或異戊烷構(gòu)成的化合物。萜類(lèi)化合物可作為中藥成份（如：龍腦、山道年和川棘素、穿心蓮內(nèi)酯），食品（如：酒、茶、咖啡、酸奶等）等領(lǐng)域的主要原料[12-15]。

紫檀心材抽提物含有具抗糖尿作用的芪類(lèi)化合物紫檀芪(Pterostilbene)[16]。β-谷甾醇可用來(lái)預(yù)防和治療動(dòng)脈粥狀硬化，而且是制造生物激素的重要原料；葉槭(Acer nesundo）抽提出異槭皂角苷配基(Acerotin）和械皂角苷配基(Acerocin）都具有抗癌性；由東非羅漢松(Podocarpus sracitior）抽提出的Ⅱ型羅漢松內(nèi)酯具有抗腫瘤性和抗菌性。如表2 所示，木材抽提物有多種藥用作用。例如，木材抽提物甾類(lèi)化合物崮醇，可用于治療皮膚潰爛和皮膚腫瘤等。

表2 木材部分抽提物種類(lèi)以及藥用作用Tab.2 Types and medicinal effects of wood extracts

1.3 木材環(huán)境學(xué)保健

木材被稱(chēng)作“環(huán)境材料”，擁有視覺(jué)特性、觸覺(jué)特性、聽(tīng)覺(jué)特性以及調(diào)溫調(diào)濕特性[17-18]。由于其擁有良好的生態(tài)性能，能在一定程度上改善人們的身心狀況及能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境相協(xié)調(diào)，從而達(dá)到延年益壽的保健功能。

木材視覺(jué)特性保健方面展現(xiàn)的主要特性包括顏色、表面光澤度、木材紋理、反射吸收等[19]，針對(duì)不同樹(shù)種顏色、紋理和質(zhì)地的人體心理測(cè)驗(yàn)表明[20]，木材能對(duì)人的視覺(jué)效應(yīng)起到正面的心理刺激，從而達(dá)到保健的目的。木材還能吸收紫外線，減少其對(duì)人體傷害，而反射紅外線，能給人以和諧感和溫馨感[21]。車(chē)文[22]對(duì)木材原色飽和度、色相和明暗度進(jìn)行處理并且按序列號(hào)排序，考察其對(duì)人體視覺(jué)心理和生理的影響。結(jié)果表明：木材在保持原色接近于黃和紅色相，并且將飽和度稍微提高，具有舒適、自然等視覺(jué)心理，而在生理方面則能在交感神經(jīng)活動(dòng)中取得優(yōu)勢(shì)，并且讓人體快速放松。

木材的觸覺(jué)特性有：硬感、輕重感、干濕感、快感和不快感。溫度適宜、軟硬適中、富有彈性等特點(diǎn)帶來(lái)的觸覺(jué)協(xié)調(diào)，使得木質(zhì)家具備受歡迎[23]。例如，木地板的觸感舒服，還能保護(hù)膝蓋和骨骼。

室內(nèi)環(huán)境溫度以及濕度與人體健康息息相關(guān)。室內(nèi)采用木質(zhì)材料，由于木材具有調(diào)濕特性，可調(diào)節(jié)室內(nèi)小氣候改善人們的生活環(huán)境。木材調(diào)濕特性是木材作為室內(nèi)裝飾材料以及建筑材料的優(yōu)勢(shì)所在，也是人們喜愛(ài)木制材料的特點(diǎn)之一[24]。

綜上所述，木材本身具備多種保健特性，可利用科學(xué)的方法對(duì)人工速生林木材進(jìn)行改性，制備具有保健功能的木材，實(shí)現(xiàn)木材的高值化利用。

2 木材保健功能的應(yīng)用

2.1 木材精氣和抽提物保健功能的應(yīng)用

隨著森林康養(yǎng)行業(yè)的發(fā)展，木材作為結(jié)構(gòu)材及裝飾材被廣泛利用于康養(yǎng)保健、醫(yī)療設(shè)施的建造[25]。我國(guó)森林資源豐富，森林負(fù)氧離子也是建設(shè)森林康養(yǎng)的一大亮點(diǎn)。因此，利用負(fù)氧離子和木材保健功能為基礎(chǔ)建設(shè)森林康養(yǎng)中心，一是可促進(jìn)負(fù)氧離子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，二是可為木材保健功能的應(yīng)用提供場(chǎng)所。有國(guó)外醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)從樹(shù)木抽提物保健和氣味與精氣保健功能出發(fā)，分別組成食物療法、植物療法和心理療法[26]。木材具有天然親切感，這是其他建材所不能替代的。木質(zhì)別墅內(nèi)存在的芬多精與負(fù)離子（空氣維他命），對(duì)促進(jìn)人體恢復(fù)清醒、安定人體自律神經(jīng)從而使人心情舒爽等有明顯功效。從木質(zhì)中散發(fā)出的芳香素，能凈化空氣，降低污染，讓人呼吸順暢，讓人精神振奮。

2.2 木材環(huán)境學(xué)保健功能的應(yīng)用

木材在環(huán)境學(xué)方面擁有良好的觸覺(jué)、視覺(jué)特性，讓人感到溫暖。在日常生活中醫(yī)療場(chǎng)所不可或缺，但以往醫(yī)療場(chǎng)所都是混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)，醫(yī)療衛(wèi)生場(chǎng)所往往有一種冰冷、嘈雜等刻板印象。然而，醫(yī)療衛(wèi)生場(chǎng)所建立的初衷是為患者減輕痛苦，醫(yī)院也要成為給患者帶來(lái)溫暖的空間。尤其對(duì)于一些心理疾病患者而言，環(huán)境舒適感和溫馨感會(huì)讓患者焦慮緊張的心理情緒得以緩解，輔助治療效果。因此，木材環(huán)境學(xué)保健功能的應(yīng)用可打破以往刻板的印象，創(chuàng)造一種在視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)上使人感到溫馨的場(chǎng)所。使用木結(jié)構(gòu)建筑的醫(yī)療衛(wèi)生場(chǎng)所，在視覺(jué)上給人以柔和、輕松和自如之感；在觸覺(jué)上則隨環(huán)境溫度的變化具有不同冷暖感，為居住者提供更為舒適的體驗(yàn)。在聽(tīng)覺(jué)上木材可吸收刺耳的高頻聲波，柔和人們所聽(tīng)到的聲響。再例如，宇航員從太空回到地面后需要在木質(zhì)房屋里休息，通過(guò)木質(zhì)房屋的環(huán)境優(yōu)勢(shì)盡快放松身心[27]。

木材因細(xì)胞內(nèi)各種色素的滲透不同形成不同的色澤以及因樹(shù)種不同、削切的不同形成各種花紋。木材不同的色澤以及花紋會(huì)帶給人明亮輕快和心理上的舒暢。木材可以給人視覺(jué)上的和諧，不僅是因其柔和的反射特性，更是因其可吸收紫外線的特性，減輕紫外線對(duì)人體的傷害以及可以反射紅外線從而使視覺(jué)上達(dá)到溫馨的效果。有學(xué)者認(rèn)為[28]，木結(jié)構(gòu)建筑與鋼筋混凝土房子相比，長(zhǎng)時(shí)間住在木結(jié)構(gòu)建筑里的人的平均壽命要長(zhǎng)9到11年。木材作為建筑材料和裝飾材料，除基本的材料優(yōu)勢(shì)還有獨(dú)特的保健功能優(yōu)勢(shì)，并且由于醫(yī)療場(chǎng)所不同于辦公、餐飲、酒店等，其裝修材料的選用要符合特定的醫(yī)用工作環(huán)境。因此，在治療性醫(yī)療設(shè)施中應(yīng)用木質(zhì)材料，其設(shè)計(jì)目的是為了減輕病人的精神壓力，調(diào)整病人的心情。

3 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)對(duì)于木材保健功能的研究已逐漸形成體系，可很好地為未來(lái)的應(yīng)用提供理論支撐。目前，木材的保健功能主要集中于精氣與氣味保健、抽提物保健以及環(huán)境學(xué)保健，在其他方面是否有保健功能還尚未研究，并且保健木材的種類(lèi)相對(duì)較少，影響了木材保健功能在實(shí)際生活中的應(yīng)用，因此木材保健功能的研究以及應(yīng)用還具備很大的提升空間。木材以豐富的形式創(chuàng)造富含深意的建筑以及室內(nèi)裝飾，不僅對(duì)于人與自然的和諧統(tǒng)一具有重要意義，也為未來(lái)保健木材的發(fā)展注入了生機(jī)與活力。