本发明涉及一种利用可可球二孢菌对木材生物染色的方法，属于木材染色工艺领域。
技术背景
可可球二孢菌(botryodiplodiathebromaepat.)是一种变色菌，可以通过孢子繁殖、空气传播和孢子发芽后菌丝通过导管或者横向组织进入木材，使得木材内部变为蓝色或者黑色。依据《病原微生物实验室生物安全管理条例》，可可球二孢菌属于第四类病原微生物，在通常情况下，不会引起人类或者动物疾病。可可球二孢菌属半知菌类，球壳孢目，在平面培养基中10天后可形成分生孢子器，15天后完全成熟。可可球二孢菌的菌丝粗壮，显微镜下呈咖啡色，主要分布于边材薄壁组织、纤维及导管腔，当营养充分时，也会扩散到整个木质部，但菌丝纤细，对木材的力学性能基本没有影响。
研究认为，可可球二孢菌使橡胶木变色是其分泌的黑色素沉积和它周围的菌丝所致。不同过的培养基，会影响可可球二孢菌色素的分泌，利用可可球二孢菌侵染木材，可以使被侵染木材变色棕色、蓝色或者黑色，改色后的木材比普通木材具有更高的观赏价值，并且克服了利用化学合成染料对木材染色的环境污染问题和化学染色木材的染料流失问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有木材染色处理存在的技术问题，提供一种利用微生物可可球二孢菌对木材进行生物诱导染色的方法及利用该染色方法制备的染色木材，本发明方法利用可可球二孢菌对木材进行生物染色处理，可可球二孢菌在待染色木材上进行微生物繁殖，在生长代谢过程中产生色素，对木材进行染色。本发明方法操作方法简单，制备的染色木材色素固着牢，避免了色素流失，避免了化学染料的流失和油漆对环境的影响，可以对多在木材进行染色，染色木材生产成本低廉。
为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种木材染色处理方法，包括在待染色处理木材的表面接种产色素微生物，进行诱导染色培养。
产色素微生物在木材表面进行繁殖，生长过程中产生大量色素，将木材染色。
其中，所述木材选择橡胶木、桦木、马尾松或柠檬桉，优选为橡胶木。
特别是，所述产色素微生物为可可球二孢菌(botryodiplodiathebromaepat.)。
其中，所述诱导染色培养包括如下步骤：将可可球二孢菌于固体培养基上进行扩繁培养；接着将扩繁培养后的可可球二孢菌菌丝接着并覆盖在待染色处理的木材的表面，进行微生物繁殖培养。
可可球二孢菌的孢子发芽后，菌丝会通过木材的导管或者横向组织进入木材内部，分布于木材的薄壁组织，纤维及导管腔，进而扩散到整个木质部，可可球二孢菌代谢产生的黑色素会通过菌丝分泌出来，进而使木材发生变色。
特别是，所述诱导染色培养的培养条件为：培养温度为20-35℃，优选为25-30℃；培养时间为5-20天，优选为6-15天，进一步优选为10-15天。
尤其是，所述诱导染色培养过程中，控制相对湿度为24-96％。
特别是，所述可可球二孢菌的接种量为每平方厘米接种新鲜菌丝0.5-2.0g，优选为0.7-1.5g。
其中，所述扩繁培养可可球二孢菌的固体培养基选择碳氮比为7:1-20:1的培养基。
特别是，所述固体培养基选择配方如下的培养基1：硫酸铵1-4g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖10-40g,琼脂15-20g,水1000ml。
特别是，所述固体培养基选择配方如下的培养基2：牛肉膏1-10g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖10-40g,琼脂15-20g,水1000ml。
特别是，所述固体培养基选择配方如下的培养基3：蛋白胨1-10g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖10-40g,琼脂15-20g,水1000ml。
其中，所述扩繁培养是将产色素微生物可可球二孢菌接种至固体培养基上培养至培养基上长满可可球二孢菌菌丝。
特别是，所述扩繁培养的培养条件为：培养温度为20-35℃，优选为25-30℃；培养时间为5-20天，优选为7-15天。
尤其是，所述扩繁培养过程中，控制相对湿度为24-92％。
特别是，所述待染色处理木材经过高压蒸汽灭菌处理后，再于木材表面接种产色素微生物，进行所述的诱导染色培养处理。
其中，待染色处理木材进行高压蒸汽灭菌处理，其目的是减少其他可能存在杂菌对产色素微生物生长的干扰，影响木材染色效果。
特别是，所述高压蒸汽灭菌处理是采用高压蒸汽灭菌锅内进行所述的灭菌。
特别是，所述高压蒸汽灭菌处理的温度为(121.3±2)℃；压力(103.4±10)kpa；灭菌时间为(30±5)min。
尤其是，经过高压蒸汽灭菌后的木材，进行恒温恒湿处理后，再在木材的表面接种产色素微生物可可球二孢菌的培养，进行诱导染色培养处理。
其中，所述恒温恒湿条件为：温度为25-35℃；相对湿度为24％-96％。
特别是，所述恒温恒湿条件为：温度为25-30℃。
尤其是，在木材表面接种产色素微生物可可球二孢菌的接种量为每平方厘米接种新鲜菌丝0.5-1.5g，优选为0.7-1.5g。
特别是，还包括对诱导染色培养处理后的木材进行灭菌处理。
尤其是，所述灭菌处理采用高压蒸汽灭菌处理，灭菌处理温度为(121.3±2)℃；压力(103.4±10)kpa；灭菌时间为(30±5)min。
本发明另一方面提供一种按照上述染色方法制备而成的染色木材。
其中，所述木材选择橡胶木、桦木、马尾松或柠檬桉，优选为橡胶木。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明方法可以对多种树种进行生物染色，特别对橡胶木染色效果最佳，染色质量稳定。
2、本发明利用可可球二孢菌生物染色的方法操作简单，成本低廉，色牢度高，不易变色，花纹可控，有效避免了化学染色染料在木材中的流失性和油漆等装饰木材方式带来的环境问题，且对人畜无害，绿色环保。
3、本发明方法对木材进行生物染色处理操作方法简单，处理条件温和，可以对多种木材进行生物染色。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
1、试验材料
本发明的产色素微生物可可球二孢菌(botryodiplodiathebromaepat.)购自北纳创联生物技术有限公司，于在4℃的冰箱里冷藏备用。
2、培养基配制
1)培养基1：
硫酸铵1-4g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖10-40g,琼脂15-20g,水1000ml。
2)培养基2：
牛肉膏1-10g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖10-40g,琼脂15-20g,水1000ml。
3)培养基3：
蛋白胨1-10g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖10-40g,琼脂15-20g,水1000ml。
上述培养基根据配置培养基的数量，称量所需琼脂，将其倒入欲配培养基体积3/4的无菌水中，加入培养基的各成分，每加入一种成分都充分搅拌，最后加水定容至培养基最终体积，培养基在121℃下恒温灭菌15分钟。上述培养基配好后，储存于4℃冰箱待用。
实施例2
本实施例的利用可可球二孢菌对木材生物染色的方法，包括如下步骤：
1、木材预处理
对待染色木材橡胶木置于高压蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌处理，其中，高压蒸汽灭菌处理过程中，控制在灭菌温度为(121.3±2)℃的条件下灭菌处理(30±5)min，制得灭菌木材；
将灭菌木材置于恒温恒湿箱内，于30℃(通常为25-35℃)，相对湿度为35％(通常为24％-96％)的条件下进行恒温恒湿处理，处理至木材的温度为30℃(通常为25-35℃)；含水率为35％(通常为24-96％)，获得预处理木材，备用。
恒温恒湿处理至木材的温度和湿度与可可球二孢菌的生长环境相同，适于可可球二孢菌的生长，即与可可球二孢菌的最适生长温度、湿度相一致。
2、可可球二孢菌的扩繁培养
将产色素微生物可可球二孢菌接种至培养基1上，于恒温恒湿培养箱中进行扩繁培养，扩繁培养的目的和作用是：培养大量的可可球二孢菌，以便于有足够的菌接种到木材上；其中，扩繁培养过程中控制培养温度为27℃(通常为25-35℃)，相对湿度为35％(通常为24-96％)，培养至培养基上长满可可球二孢菌菌丝，通常培养时间为5-20天，获得扩繁培养的产色素微生物(即大量新鲜可可球二孢菌菌丝)，其中培养基1的配方：硫酸铵2g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖15g,琼脂15g,水1000ml；培养基1的碳氮比为15：1。
本发明实施例中以培养基1的碳氮比为15：1的为例进行说明，其他碳氮比为7-20:1的培养基1也适用于本发明。
3、诱导染色处理
将扩繁培养的可可球二孢菌菌丝(即产色素微生物)接种并覆盖在步骤1制备的预处理木材的表面；于27℃(通常为25-35℃)，相对湿度为35％(通常为24-96％)的条件下进行微生物培养；可可球二孢菌在橡胶木上繁殖生长，菌丝通过导管或者横向组织进入木材，使得木材表面和内部染色；其中，可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝0.7g；
在培养10天(通常为5-20天)去除木材表面的可可球二孢菌；获得诱导染色处理木材；
本发明接种可可球二孢菌可以将可可球二孢菌接种在整个木材表面也可以根据染色区域的需求或染色图案的大小、形状等，在相应区域接种。
本发明诱导染色处理过程中产色素微生物扩繁培养混合物可以将待染色的木材的表面全部覆盖，也可以覆盖部分，还可以在木材表面覆盖成不同的形状、花纹，木材表面微生物生长过程中，微生物产生的色素按照扩繁培养混合物的覆盖形状、大小、花纹对木材进行染色，形成不同的染色形状、大小、花纹。
4、木材灭菌、干燥处理
将诱导染色处理木材置于高压蒸汽灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌处理，其中，高压蒸汽灭菌处理过程中，控制灭菌温度为(121.3±2)℃，灭菌处理(30±5)min；然后将灭菌处理后的木材进行干燥处理，获得染色木材，染色木材为表面呈蓝色的橡胶木。
实施例2a
除了步骤2)可可球二孢菌的扩繁培养步骤中扩繁培养的培养基选择培养基2，步骤3)诱导染色处理补充中可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝0.8g之外，其余与实施例2相同，其中培养基2的配方为：牛肉膏4g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂20g,水1000ml；培养基2的碳氮比为20：1。
制得的染色木材为表面呈蓝色的染色橡胶木。
实施例2b
除了步骤2)可可球二孢菌的扩繁培养步骤中扩繁培养的培养基选择培养基2，步骤3)诱导染色处理补充中可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝0.8g之外，其余与实施例2相同，其中培养基3的配方为：蛋白胨4g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂20g,水1000ml；培养基3的碳氮比为20：1。
制得的染色木材为表面呈淡蓝色的染色橡胶木。
实施例3
1、木材预处理
对待染色木材橡胶木置于高压蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌处理，其中，高压蒸汽灭菌处理过程中，控制在灭菌温度为(121.3±2)℃的条件下灭菌处理(30±5)min，制得灭菌木材；
将灭菌木材置于恒温恒湿箱内，于30℃(通常为25-35℃)，相对湿度为65％(通常为24％-96％)的条件下进行恒温恒湿处理，处理至木材的温度为30℃(通常为25-35℃)；含水率为65％(通常为24-96％)，获得预处理木材，备用。
2、可可球二孢菌的扩繁培养
将产色素微生物可可球二孢菌接种至培养基2上，于恒温恒湿培养箱中进行扩繁培养，其中，扩繁培养过程中控制培养温度为25℃(通常为25-35℃)，相对湿度为65％(通常为24-96％)，培养至培养基上长满可可球二孢菌菌丝，通常培养时间为5-20天，获得扩繁培养的产色素微生物(即大量可可球二孢菌菌丝)，其中培养基2的配方：牛肉膏4g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂20g,水1000ml；培养基2的碳氮比为20：1。
本发明实施例中以培养基2的碳氮比为20：1的为例进行说明，其他碳氮比为7-20:1的培养基2也适用于本发明。
3、诱导染色处理
将扩繁培养的可可球二孢菌菌丝(即产色素微生物)接种并覆盖在步骤1制备的预处理木材的表面；于25℃(通常为25-35℃)，相对湿度为65％(通常为24-96％)的条件下进行微生物培养；可可球二孢菌在橡胶木上繁殖生长，菌丝通过导管或者横向组织进入木材，使得木材表面和内部染色；其中，可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝1.2g；
在培养14天(通常为5-20天)去除木材表面的可可球二孢菌；获得诱导染色处理木材；
4、木材灭菌、干燥处理
将诱导染色处理木材置于高压蒸汽灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌处理，其中，高压蒸汽灭菌处理过程中，控制灭菌温度为(121.3±2)℃，灭菌处理(30±5)min；然后将灭菌处理后的木材进行干燥处理，获得染色木材，染色木材为表面呈淡蓝色的染色橡胶木。
实施例3a
除了步骤2)可可球二孢菌的扩繁培养步骤中扩繁培养的培养基选择培养基3，步骤3)诱导染色处理补充中可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝1.2g之外，其余与实施例3相同，其中培养基3的配方为：蛋白胨10g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂20g,水1000ml；培养基3的碳氮比为10：1。
制得的染色木材为表面呈棕色的染色橡胶木。
实施例3b
除了步骤2)可可球二孢菌的扩繁培养步骤中扩繁培养的培养基选择培养基1，步骤3)诱导染色处理补充中可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝1.2g之外，其余与实施例3相同，其中培养基1的配方为：硫酸铵6g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂15g,水1000ml；培养基1的碳氮比为13：1。
制得的染色木材为表面呈蓝色的染色橡胶木。
实施例4
1、木材预处理
对待染色木材桦木置于高压蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌处理，其中，高压蒸汽灭菌处理过程中，控制在灭菌温度为(121.3±2)℃的条件下灭菌处理(30±5)min，制得灭菌木材；
将灭菌木材置于恒温恒湿箱内，于30℃(通常为25-35℃)，相对湿度为96％(通常为24％-96％)的条件下进行恒温恒湿处理，处理至木材的温度为30℃(通常为25-35℃)；含水率为96％(通常为24-96％)，获得预处理木材，备用。
2、可可球二孢菌的扩繁培养
将产色素微生物可可球二孢菌接种至培养基3上，于恒温恒湿培养箱中进行扩繁培养，其中，扩繁培养过程中控制培养温度为30℃(通常为25-35℃)，相对湿度为96％(通常为24-96％)，培养至培养基上长满可可球二孢菌菌丝，通常培养时间为5-20天，获得扩繁培养的产色素微生物(即大量可可球二孢菌菌丝)，其中培养基3的配方：蛋白胨4g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂20g,水1000ml；培养基3的碳氮比为20：1。
本发明实施例中以培养基3的碳氮比为20：1的为例进行说明，其他碳氮比为7-20:1的培养基3也适用于本发明。
3、诱导染色处理
将扩繁培养的可可球二孢菌菌丝(即产色素微生物)接种并覆盖在步骤1制备的预处理木材的表面；于30℃(通常为25-35℃)，相对湿度为96％(通常为24-96％)的条件下进行微生物培养；可可球二孢菌在桦木上繁殖生长，菌丝通过导管或者横向组织进入木材，使得木材表面和内部染色；其中，可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝1.5g；
在培养13天(通常为5-20天)去除木材表面的可可球二孢菌；获得诱导染色处理木材；
4、木材灭菌、干燥处理
将诱导染色处理木材置于高压蒸汽灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌处理，其中，高压蒸汽灭菌处理过程中，控制灭菌温度为(121.3±2)℃，灭菌处理(30±5)min；然后将灭菌处理后的木材进行干燥处理，获得染色木材，染色木材为表面呈淡蓝色的染色桦木。
实施例4a
除了步骤2)可可球二孢菌的扩繁培养步骤中扩繁培养的培养基选择培养基2，步骤3)诱导染色处理补充中可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝1.5g之外，其余与实施例4相同，其中培养基2的配方为：牛肉膏10g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂20g,水1000ml；培养基2的碳氮比为13：1。
制得的染色木材为表面呈蓝色的染色桦木。
实施例4b
除了步骤2)可可球二孢菌的扩繁培养步骤中扩繁培养的培养基选择培养基1，步骤3)诱导染色处理补充中可可球二孢菌的接种量为为每平方厘米木材表面接种新鲜可可球二孢菌菌丝1.5g之外，其余与实施例4相同，其中培养基1的配方为：硫酸铵1g,磷酸氢二钾1g,氯化钾0.5g,硫酸镁0.5g,硫酸亚铁0.01g,蔗糖30g,琼脂15g,水1000ml；培养基1的碳氮比为13：1。
制得的染色木材为表面呈淡蓝色的染色桦木。