木醋液的研究进展

王玉，王小东，黄慧

（江西省林业科学院，南昌 330013）

木醋液的研究进展

王玉，王小东*，黄慧

（江西省林业科学院，南昌 330013）

本文介绍了木醋液的组成与性质、分离技术，以及在农业、林业、食品、医疗卫生等方面的研究成果和应用。木醋液的研究与开发将对国家经济、能源、环保等方面的发展起促进作用，具有极大的发展前景。

木醋液；农业；林业；应用

木醋液也叫植物酸、生物质热解液，是木材等生物质经干馏操作导出的蒸汽气体混合物经冷凝后得到的一种黑褐色液体。木醋液在日本和台湾往往被称为木酢液。木醋液原料可以是不同的木材，也可用稻壳、椰壳、秸秆等废弃物，产生的木醋液名称经常加上原材料名称，如椰壳醋液、秸秆醋液、松塔醋液、玉米核醋液等。目前公认品质较好的木醋液为柞木木醋液、酸枣壳木醋液。木醋液研究较多的国家有美国、日本和韩国等，主要集中在木醋液对各种植物的生长促进作用。由于木醋液可作为植物生长调节剂、土壤改良剂、抑菌剂、农药增效剂，因此木醋液在我国农林业绿色产品的生产上具有广泛的推广及应用前景[1]。近年来日本、韩国的木醋液研究由农林、园艺转到医药、卫生、精细化工、食品添加剂领域。

我国在20世纪90年代开始对木醋液在农林上应用的试验与研究，开展了一系列用木醋液防治作物、蔬菜和果树病害的室内外实验，但在产品的开发研究方面进程缓慢，具有自主知识产权的产品很少，市场上基本没有商品化产品销售。江西省林业科学院农林生物质高效利用项目组从2008年起一直从事农林废弃物的综合利用研究，主要对以农林废弃物为原料的木醋液进行各种叶面肥研制和应用试验[2-10]。本文从木醋液的精制分离、生产应用等综述了木醋液国内外研究进展，探讨木醋液研究中存在的问题，提出了对当前我国木醋液研究的粗浅看法。

1 木醋液的组成与性质分析

1.1 木醋液的精制分离技术

木醋液的种类很多，主要随原料的不同而不同。一般用紫外吸收光谱分析法对木醋液的特性进行分析。生物质热解得到的粗木醋液是黑褐色液体并含大量焦油及有害物质，需根据不同用途采用不同的方法进行精制分离。木醋液的精制分离方法主要有静置分离法、蒸馏法（常压蒸馏，减压蒸馏）、活性炭吸附法（过滤法）、组合法、有机溶剂萃取法、装置法和分配法[11]。

1.2 不同木醋液的组分特性

木醋液主要组分是水（占80%以上），其干燥脱水后主要含有酸类、醇类、酯类、醛类、酮类、酚类等多种化学成分，具体种类及含量由于原料来源、热解工艺、精制方法、存放时间等不同而有所差异。翟梅枝等[12]对玉米芯木醋液、松塔木醋液和核桃木醋液研究表明，这3种木醋液中有38种共有化合物且约占各木醋液总化合物的60%；同时这38种化合物的相对含量之和占各木醋液总含量的75%以上。

2 木醋液在农业方面的应用

2.1 用木醋液防治作物病虫害，减少农药用量

李维蛟等[13]对根结线虫的防治研究表明，木醋液对根结线虫具有较强的抑制作用且在一定时间内具有特效性，同时木醋液对防治番茄根结线虫病的防治效果非常明显。

孙剑华等[14]用木醋液进行防治辣椒病毒病的实验表明，木醋液和辣椒卷叶灵配合使用在防治辣椒病毒的效果比单一用辣椒卷叶灵的防治提高了71.25%，且农药用量减少了40%。魏琦等[15]研究竹醋液抑茵活性及对杀菌剂的增效作用表明，竹醋液对常用化学杀菌剂具有增效作用，可以减少化学杀菌剂的用量，从而降低化学杀菌剂对食品及环境安全的不良影响。

2.2 木醋液作为土壤改良剂，能降低土壤的含盐量

Lashari等[16]从试验中得出：生物质炭和木醋液混合堆肥，使土壤肥沃性能得到提高，土壤的pH值和含盐量比对照显著下降，从而使小麦产量增加。王文杰等[17]在对重度盐碱地进行改良试验中提出：土壤改良剂聚马来酸酐配合木醋液和焦油使用，使土壤的盐分含量和pH值显著下降，从而使土壤上的作物生长速度明显提高。

2.3 木醋液能促进植物的生长，提高农作物产量与品质

丰明晓等[18]对拟南芥用木醋液进行处理。结果表明，木醋液可以调节拟南芥生长诱导基因的表达，通过Aux/IAA和ARF蛋白相互作用，木醋液与生长素具有相似的调节作用。

王海英等[19]用木醋液处理大豆后，其大豆一粒荚数、三粒荚数和四粒荚数与清水对照样差异极显著，总粒数由原来（清水对照样）的118粒/株提高到137粒/株，大豆产量由原来的212.74 g/m2提高到226.82 g/m2，增产6.62%。这是因为用桦木木醋液处理大豆后，能促进大豆三粒荚数、四粒荚数的生成，从而使大豆每株的粒数增加，达到增产目的。

王海英等[19]分别将3种木醋液稀释300倍对水稻叶面喷施，并与清水对照样对比，测定水稻产量因子（穗数、穗粒数、瘪粒数、鼓粒数及产量）的变化。喷施桦木木醋液的水稻产量最高（56.67 g/簇），比对照样（42.15 g/簇）增产34.45%。喷施柞木木醋液的水稻产量（47.75 g/簇）增产13.29%。喷施桦木木醋液的水稻产量（55.00 g/簇）增产30.49%。王海英[1]分别将柞木木醋液、桦木木醋液、杂木木醋液的300倍稀释液对水稻叶面喷施，并对水稻叶片叶绿素和类胡萝卜素含量进行测定，并与清水对照样进行对比，喷施后叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均增加。增加最明显的是喷施桦木木醋液，叶绿素含量增加50.2%，类胡萝卜素含量增加53.3%；喷施柞木木醋液和杂木木醋液的水稻叶面叶绿素含量分别增加29.2%和12.9%，类胡萝卜素含量分别增加26.7%和13.3%。

姚玲等[20]对猕猴桃叶面喷施稀释不同倍数的木醋液和清水。试验结果表明，不同浓度的木醋液对猕猴桃品质均有影响，其中叶面喷施稀释100倍的木醋液能够显著提高果实维生素C含量，并能够降低果实硬度，减少猕猴桃中可滴定酸含量;叶面喷施稀释150倍的木醋液能够显著提高果实可溶性固形物含量。周超等[21]对西瓜叶面喷施稀释不同倍数的木醋液和清水。结果表明，在西瓜产量方面：叶面喷施稀释300倍的木醋液西瓜产量增加38.46%；在品质方面：喷施适宜浓度的木醋液叶面肥可增加西瓜果实中VC、可溶性蛋白和可溶性总糖的含量。林聪等[22]对葡萄进行叶面喷施稀释不同倍数的木醋液和清水，结果表明，木醋液对葡萄果实成熟期间对可滴定酸、色素、总酚等含量均有明显影响，尤其是稀释800倍的木醋液可显著提高葡萄果实可滴定酸、色素及总酚含量。

3 木醋液在林业方面的应用

3.1木醋液对林木的生长发育有促进作用

朴哲等[23]对木醋液研究表明，木醋液中不仅含有醋酸、苯酚等化学成分，而且含有多种氨基酸，不同来源的木醋液其含量不同。以桦木木醋液、柞木木醋液、杂木木醋液为例，桦木木醋液含8种氨基酸，其中苯丙氨酸的含量最高，为14.7 mg/g，氨基酸总量为57.0 mg/g；柞木木醋液含9种氨基酸，其中缬氨酸的含量最高，为16.9 mg/g，氨基酸总量为63.6 mg/g；杂木木醋液含8种氨基酸，其中缬氨酸的含量最高，为17.3 mg/g，氨基酸总量为57.9 mg/g。

马承惠等[24]用不同浓度的木醋液作用于不同的落叶松种子。试验证明，木醋液对兴安落叶松、华北落叶松和长白落叶松种子发芽起促进作用的浓度为1∶1 000和1∶2 000，其中木醋液浓度为1∶2 000时对华北落叶松和兴安落叶松的催芽效果较好，而木醋液浓度为1∶1 000时对长白落叶松催芽效果较好。

野木静等[25]将木醋液与木炭粉混合使用，将其作用在黑松、樱桃和苹果等树木上。结果为，木醋液与木炭粉混合使用对树木的生长有明显的效果，对树木的根、茎、叶系发育有明显的促进作用。杨启军等[26]用木醋液对桉树与油茶的生长研究结果表明，喷施一定浓度的木醋液对桉树、油茶苗木的苗高、地径都有良好的促进作用，当浓度为100 mL/L时对桉树、油茶幼苗的促生长作用最好。田英等[27]研究表明，木醋液能有效提高苗木成活率和成团率，缩短育苗周期。使用木醋液处理的插条生长良好，可以保持原有的深绿色泽，不发黄，不脱落，易成活，而且在生长期具有抗病虫害、抗旱作用；若木醋液配合生长剂使用，则会明显增加插条的株高和地径，同时叶绿色含量也会提高。

3.2 木醋液可以增强苗木的耐旱、抗病等特性

王春等[28]对半干旱地区沙棘园使用木醋液，研究结果表明，在半干旱地区通过喷施木醋液能够显著提高沙棘的生长量。于学军等[29]将木醋液喷施在水曲柳、大青杨、落叶松和五味子的幼苗上。结果表明，木醋液对苗木植株生长有显著的促进作用，并且能够促使幼苗耐旱、抗病害，防止立枯病的发生。

3.3 木醋液用于木材防腐、抑菌

山本幸一等[30]研究了木醋液对木材的防腐效果。试验中采用不同量的木醋液浸泡柳杉心材，结果表明，木醋液对于木材的防腐具有一定的作用。沈哲红等[31]用3种常见木材霉菌（黑曲霉，绿色木霉和橘青霉）作为供试菌种研究竹醋液的抑菌活性，结果表明，醋液原液对3种木材霉菌抑菌率为99%，具有良好的抑菌作用。

4 木醋液在食品方面的应用

木醋在食品上主要是利用木醋的抑菌、防腐、抗氧化等作用，作为防腐剂、保鲜剂及熏剂等食品添加剂使用。崔宇等[32]用浓度0.1%竹醋液、0.1%茶多酚以及两者复配液作用于猪油。结果表明，相同浓度下茶多酚的抗氧化效果优于竹醋液，而两者复配液对猪油有抗氧化的协同作用，可以有效降低猪油的酸价和过氧化值。施琳[33]研究木醋液多酚的抗氧化活性表明，木醋液具有很强的抗氧化活性，而且在持续高温条件下对坚果油过氧化有很好的抑制作用。薛桂新等[34]将葡萄用木醋浸渍处理结果表明，5.0 g/L的木醋液能降低京亚葡萄的呼吸强度、腐烂率和失水率,对葡萄有较好的保鲜效果。在国外将木醋液作为防腐剂应用于延长鲜鱼和肉类贮存期[35]。日本将木醋液作为食品添加剂的熏液使用，防止油脂、维生素A被氧化。

5 木醋液在医疗卫生方面的应用

木醋液在医药上的应用主要是利用木醋液抗菌杀菌的作用，治疗由细菌、真菌等引起的疾病。木醋液中木炭粒子可以活化皮肤细胞，对改善皮肤问题具有很大效果；另外，木醋液具有利于肝脏解毒和缓解肝炎症状的效果[36]。钱俊青等[37]利用二甲苯致小鼠耳壳肿胀的抗炎实验方法发现，竹醋液中含有抗炎成分。李太元等[38]研究发现，引起林蛙红腿病的病原体对木醋液较敏感。Lee等[39]研究发现，橡木醋液能够抗皮炎的机理主要是由于橡木醋液能使STAT3失活,从而抑制了上皮细胞的增殖。

6 结语

我国是农业大国，木醋液在我国的应用具有极大的前景。然而，木醋液的研究与开发仍有诸多问题，如木醋液中起作用的活性物质的作用机理尚不明确；对不同种类的木醋液中的各种组成成分及分离纯化的方法有待进一步研究；木醋液作为一种新型生产应用材料，国家标准亟待出台。如果上述问题能得到解决，那么木醋液技术的研究和推广将会对林业、农业、医疗卫生、环境保护等方面的发展做出巨大贡献，产生良好的经济效益和生态效益。

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（责任编辑：杨婷婷）

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

江西省林业科学院省财政重大林业科研及成果推广专项“农林废弃物热解产物的综合开发与应用研究”（2011511501）项目资助，2011年中央财政林业科技推广示范资金“竹木加工剩余物热解及高效利用技术推广示范”项目（JXTG [2011]-03号）。

王玉 (1964- )，男，高级工程师，从事林产化工研究与开发。Email:yuwang39@163.com

*通讯作者简介：王小东 (1975- )，男，助理研究员，从事林业生物技术应用研究与开发。Email：wxdg1975@163.com