Name: Schnelle Prüfung der Beständigkeit von Holz gegen den biologischen Abbau durch marine holzbohrende Krebstiere (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-01-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 6 s
Description: Erfahren Sie eine schnelle Methode zur Bewertung der Holzbeständigkeit gegenüber dem holzbohrenden Krebs Limnoria durch Messung der Kotpellet-Produktion. Dieses Protokoll ermöglicht nicht-spezialisierten Labors eine effiziente Prüfung.

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Vielen Dank an den Norwegischen Forschungsrat (Regionalfonds Oslo, Alcofur rffofjor 269707) und die Universität Portsmouth (PhD-Forschungsstipendium der Fakultät für Naturwissenschaften) für die Finanzierung der Studien von Lucy Martin. Auch an Gervais S. Sawyer, der das Holz zur Verfügung stellte, aus dem die repräsentativen Ergebnisse generiert wurden. Terpentin wurde von Prof. Philip Evans von der University of British Columbia zur Verfügung gestellt.

1. Vorbereiten von Teststäbchen
<ol><li>Nachdem alle Behandlungsprozesse abgeschlossen sind, schneiden Sie trockenes Holz in Teststäbe mit der Größe 2 mm x 4 mm x 20 mm (Abbildung 1). Lufttrocken haftet unter Laborbedingungen bei einem konstanten Gewicht. Verwenden Sie mindestens 5 Replikate jedes getesteten Holzes.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig01.jpg"> Abbildung 1: Teststäbchen, die in kurzfristigen Labortests verwendet werden, um die Gribble-Fütterungsraten zu bewerten.  Testen Sie Holzstöcke mit den Abmessungen 2 mm x 4 mm x 20 mm. Von links nach rechts: Ekki, Terpentin, Edelkastanien- und Buchenkernholz und Edelkiefern-Splintholz. Maßstabsleiste 4 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
<ol start="2"><li>Vakuumimprägnierung<ol>
<li>Legen Sie nach der Holzvorbereitung (d. h. schneiden und behandeln Sie die Stöcke unter einem Netz in einem lebensmittelechten Kunststoffbehälter in den Vakuum-Exsikkator und ersetzen Sie den Deckel, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten, die durch eine Beschichtung aus Vakuumfett erleichtert wird (Abbildung 2).</li>
		<li>Befestigen Sie ein Drei-Wege-Ventil zwischen dem Schlauch, der den Exsikkator und die Pumpe verbindet, wobei ein drittes Rohr ins Freie führt (Abbildung 2). Stellen Sie sicher, dass das Drei-Wege-Ventil für die Luft geschlossen ist und lassen Sie die Pumpe laufen, um ein Vakuum zwischen -0,75 und -1,0 bar innerhalb des Vakuum-Exsikkators zu erreichen und halten Sie dieses Vakuum für 45 Minuten - 1 Stunde.</li>
		<li>Tauchen Sie das offene Ende der dritten Röhre in einen Behälter mit Meerwasser. Schalten Sie die Pumpe aus und schließen Sie das Ventil, das zur Pumpe führt, und öffnen Sie dann langsam das Ventil, bis Meerwasser vom Vakuum in den Exsikkator gesaugt wird. Lassen Sie das Wasser fließen, bis es den Kunststoffbehälter über dem Niveau des Netzes füllt.</li>
		<li>Ziehen Sie dann das Rohr aus dem Meerwasser in den Behälter, so dass Luft eindringen kann, bis der Exsikkator auf atmosphärischen Druck zurückkehrt. Halten Sie die Sticks unter dem Netz, bis sie auf den Boden des Plastikbehälters sinken.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig02.jpg"> Abbildung 2: Geräte zum Vakuumieren von Holzstäbchen mit Meerwasser in Vorbereitung auf die Fütterung von Gribbles während eines Laborfütterungsassays.  A) Vakuum-Exsikkator; B) Pumpe; C) Manometer für den Vakuum-Exsikkator; D) Das Drei-Wege-Ventil, das zum Vakuum-Exsikkator, zur Pumpe und zum Freien oder Meerwasser führt (orangefarbenes Rohr). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<ol start="3"><li>Auslaugung von Holz<ol>
<li>Mit Meerwasser gesättigte Teststäbchen in Meerwasser tauchen, das in 50-ml-Röhrchen enthalten ist (Abbildung 3). Ersetzen Sie regelmäßig Wasser für einen Zeitraum von 20 Tagen. HINWEIS: Das Auslaugungsverfahren gilt für jedes zu prüfende Versuchsholz, einschließlich behandelter oder natürlicher Hölzer.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig03.jpg"> Abbildung 3: Sickerwasser aus Holzstäbchen zur Vorbereitung für die Fütterung an Gribbles während eines Laborfütterungsassays.  Holz, das vollständig in Meerwasser eingetaucht war, das in einem 50 ml Falcon-Röhrchen enthalten war, mit regelmäßigem Wasserwechsel (1-3 Tage), produzierte deutlich gefärbtes Sickerwasser. Von links nach rechts Sickerwasser aus Kernholz von; Edelkastanie, Terpentin, Ekki und Buche und Waldkiefer Splintholz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
2. Extraktion von Gribble
<ol><li>Extrahieren Sie einzelne Proben von Gribble aus einem befallenen Holzblock. Verwenden Sie eine feine Pinzette und einen dünnen Pinsel (Größe 000/0,4 mm oder kleiner). Ziehen Sie vorsichtig jedes Holz, das den Gribble-Bau bedeckt, mit der Pinzette zurück HINWEIS: Höhlen befinden sich auf der Oberfläche von Holz und können durch kleine Löcher identifiziert werden (Abbildung 4).</li>
	<li>Sobald gribble freigelegt wurde, verwenden Sie einen Pinsel, um vorsichtig Personen von unten aufzunehmen und in einer mit Meerwasser gefüllten Petrischale abzulegen. Überprüfen Sie Gribble unter einem Mikroskop, um Arten zu identifizieren und sicherzustellen, dass während der Extraktion keine Schäden verursacht wurden. HINWEIS: Pleopoden schlagen sind ein Zeichen von Vitalität.<ol>
<li>Entsorgen Sie alle Weibchen, die Eier brüten, da gravide Weibchen eine reduzierte Fütterungskapazität haben.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig04.jpg"> Abbildung 4: Bild eines Gribble-Baus mit zwei typischen Belüftungslöchern. Hrsg. quadripunctata graben auf einem Stock aus Radiata Kiefernholz, Größe 2 mm x 4 mm x 20 mm. Zwei kleinere Lüftungslöcher sind neben dem Baueingang zu sehen. Maßstabsleiste 2 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>  
<ol start="3"><li>Identifizierung von Limnoria quadripunctata
	<ol>
<li>Identifizieren Sie Limnoria quadripunctata unter einem Stereomikroskop durch die vier verschiedenen Tuberkel, die in einem quadratischen Muster angeordnet sind, auf dem Pleotelson des Tieres zusätzlich zu einer X-förmigen Carina auf dem fünften Pleonit19 (Abbildung 5).</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig05.jpg"> Abbildung 5: Limnoria quadripunctata Identifizierende Merkmale.  Bild der dorsalen Oberfläche Limnoria quadripunctata, aufgenommen auf einem Stereomikroskop mit x20-Vergrößerung. Erkennungsmerkmale, die durch roten Pfeil angezeigt werden - zeigt die X-förmige Carina und den blauen Pfeil an - zeigen vier Tuberkel auf Pleotelson an. Maßstabsleiste 1 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig05large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
3. Brunnenplatten vorbereiten
<ol><li>In Multi-Well-Platten mit Vertiefungen mit einem Durchmesser von 20 mm wird ein Prüfstab und 5 ml ungefiltertes Meerwasser zwischen 32 und 35 Netzteil pro Vertiefung platziert (Abbildung 6).</li>
	<li>Platzieren Sie Behandlungen / Holzarten systematisch in der gesamten Brunnenplatte, so dass jede Holzart mindestens einmal pro Platte vertreten ist. Fügen Sie einen Gribble pro Vertiefung hinzu. ANMERKUNG: Die Temperatur sollte in einem Inkubator bei 20 °C ± 2 °C für die Spezies L stabil gehalten werden. quadripunctata, andere Arten von Limnoria können mit Anpassungen der Temperatur verwendet werden, um der spezifischen Art zu entsprechen.</li>
	<li>Halten Sie die Platten unter konstanten dunklen Bedingungen, da die Photoperiode keinen Einfluss auf die Mahlgeschwindigkeit hat15.</li>
</ol><img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig06.jpg"> Abbildung 6: Versuchsaufbau für den Gribble Feeding Assay.  Ein Beispiel für eine 12-Multi-Well-Platte, die bei der Laboruntersuchung der Gribble-Fütterungsrate verwendet wird. Jede Vertiefung enthält 5 ml Meerwasser und einen Prüfstab (20 mm x 4 mm x 2 mm) verschiedener Holzarten; Waldkiefer Splintholz und Ekki, Buche, Edelkastanie und TerpentinKernholz. Maßstabsleiste 20 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig06large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
4. Fäkalpellets sammeln und zählen und Vitalität beurteilen.
<ol><li>Zweimal pro Woche den Teststäbchen und jeden Gribble (einen pro Vertiefung) von der Bohrlochplatte entfernen und in eine frisch vorbereitete Brunnenplatte (mit 5 ml Meerwasser pro Vertiefung [32-35 PSU, 18-22 °C]) geben.</li>
	<li>Verwenden Sie einen Pinsel, um Fäkalienpellets vor dem Übertragen vorsichtig vom Stick abzubürsten, und bewahren Sie die Fäkalpellets im ursprünglichen Brunnen auf. HINWEIS: Vor der Übertragung des Gribbles auf einen frischen Brunnenteller kann die Vitalität auf einer Skala von 1-5 beurteilt werden. 1= tot, 2 = passiv, nicht auf dem Holz, 3 = aktiv schwimmende oder schlagende Pleopoden, nicht auf dem Holz, 4 = Kriechen auf der Holzoberfläche, 5 = in den Wald eingegraben.</li>
	<li>Bildverarbeitung<ol>
<li>Verwenden Sie einen feinen Pinsel, um Klumpen zu trennen, so dass einzelne Pellets sichtbar sind, und bürsten Sie Pellets von den Rändern des Brunnens weg. Machen Sie ein detailliertes Foto unter einem Stereomikroskop, bei vergrößerung x4 und laden Sie es auf einen Computer hoch (Abbildung 7). HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass die Pellets scharf sind und der Hintergrund gleichmäßig ist, ohne Schatten oder Lichtreflexionen auf der Wasseroberfläche.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig07.jpg"> Abbildung 7: Bild von Fäkalienpellets. Hrsg. quadripunctata fäkale Pellets (kleine, zylindrische, braune Pellets) aus der Fütterung von Radiata-Kiefernholz in einem Brunnen einer Multi-Well-Platte. Aufgenommen bei x4 Vergrößerung. Bilder vor der Manipulation für die Bildanalyse (siehe Abbildung 7). A) Beispiel für ein geeignetes Bild, das für die automatisierte Zählung in ImageJ verwendet werden soll. Pellets sind ausreichend verteilt und von den Rändern des Brunnens entfernt. Der Brunnen ist zentriert und es gibt keine Hindernisse oder Reflexionen. B) Ein Beispiel für ein Bild, das für die Bildanalyse ungeeignet ist. Der Brunnen ist außerhalb der Mitte und schneidet die untere Hälfte ab. Blauer (gepunkteter) Kreis zeigt Lichtreflexion von der Wasseroberfläche. Der orangefarbene (feste) Kreis zeigt Pellets, die zu dicht beieinander und zu nahe am Rand des Brunnens verklumpt sind. Roter (gestrichelter) Kreis zeigt einen Holzspäne, der nicht entfernt wurde. Maßstabsleiste 10 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig07large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>  
<ol start="2" style="margin-left: 40px;"></ol><img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig8.1v2.jpg">
<img alt="Figure 8.1" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig8.2v2.jpg"> Abbildung 8: Ein Flussdiagramm des Prozesses, der in ImageJ zum Zählen von Fäkalpellets verwendet wird.  A) Importieren einer Bildsequenz in die Registerkarte Datei von ImageJ. B) Die Schaltfläche "Durchsuchen" im Dialogfeld "Bildsequenz importieren", um eine Sequenz von Bildern von einem lokalen Gerät zu importieren. C) Verwenden des Kreiswerkzeugs zum Auswählen eines Bereichs mit Kotpellets D) Schaltfläche "Außen löschen" im Bereich "Bearbeiten" zum Entfernen außerhalb des ausgewählten Bereichs. E) Schaltfläche Binär in der Registerkarte Prozess erstellen. F) Schaltfläche Skalierung in der Registerkarte Analysieren festlegen. Der Abstand in Pixeln entspricht der Anzahl der Pixel zu einer Maßeinheit (mm). G) Schaltfläche Partikel analysieren auf der Registerkarte Analysieren. Größe (Einheit ^ 2) auf die untere Schwelle der Kotpelletgröße in Pixeln bis unendlich festgelegt. Show 'Outlines' und 'Summarise' sind ausgewählt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62276fig8v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<ol start="4"><li>
Datenanalyse 
	<ol>
<li>Konvertieren Sie die Anzahl der Pellets in Pellets pro Tag, was ein indirektes Maß für die Fütterungsrate ergibt. Verwerfen Sie Daten von mausernden Individuen an Tagen, an denen die Mauser stattgefunden hat (Abbildung 9). HINWEIS: Die Mauser erfolgt über 1-3 Tage und kann identifiziert werden, wenn eine vollständige Häutung des Exoskeletts zu sehen ist.</li>
	</ol>
 
</li>
</ol><img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62776/62776fig09.jpg"> Abbildung 9: Beispiel für eine Körnerhäutung.  Gribble (L. quadripunctata) Mauser, auf einem Radiata Kiefernholz Teststab Größe 20 mm x 4 mm x 2 mm. Häutungen werden durch rote Kreise angezeigt. Maßstabsleiste 2 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62776/62776fig09large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>

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</ol>

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit dieser Studie.

Vor der Auswahl von Gribble-Proben, die im Fütterungsexperiment verwendet werden sollen, sollten Die Individuen gescreent werden, um ihre Eignung zu beurteilen. Es kann aufgrund von Größenunterschieden zu Unterschieden in der Fütterungsrate zwischen den Individuen kommen, daher sollten nur ausgewachsene erwachsene Exemplare ausgewählt werden. Borges et al., 200917, fanden keinen signifikanten Unterschied zwischen der Fütterungsrate von Individuen zwischen 1,5 mm und 3 mm Länge. Weibliche Limno...

Holzbohrer können umfangreiche Schäden an marinen Holzkonstruktionen wie Seeverteidigungen, Piers und Aquakulturstrukturen verursachen. deren Ersatz oder Wiederherstellung weltweit Milliarden von Dollar pro Jahr kostet1,2,3. Um diese Strukturen zu schützen, wird Holz oft behandelt, um den biologischen Abbau zu reduzieren. Aufgrund der Beschränkung der Verwendung von Breitbandbioziden in Australien, der EU, dem Vereinigten Königreich und den USA in der Meeresumwelt werden jedoch neue Modifikationstechniken und Holzarten, die für Bohrer von Natur aus haltbar sind, gesucht4,5,6,7. Neuartige Techniken zur Erhaltung von Holz in der Meeresumwelt erfordern gründliche Tests, um die gesetzlichen Standards zu erfüllen und die Umweltauswirkungen von Gefahren wie dem Auslaugen chemischer Konservierungsmittel zu begrenzen. Beispielsweise wird die europäische Norm EN 275, die aktuelle europäische Norm von 1992, verwendet, um Holzschutzbehandlungen gegen Marine-Holzbohrerschäden zu bewerten8,9. Diese Norm erfordert zusammen mit anderen Rechtsvorschriften gegen die Verwendung von Biozidverbindungen wie CCA4,5,6,7 und Kreosot10 nachhaltige, ungiftige Methoden des Holzschutzes und die Verwendung von natürlich haltbaren Holzarten als Ersatz für Biozidbehandlungen11,12 . Marine Versuche, wie sie in EN 275 spezifiziert sind, erfordern lange Expositionszeiten und sind daher teuer und langsam, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. Laborversuche bieten jedoch eine viel schnellere Alternative zu Testmethoden zur Konservierung von Holzprodukten gegen den Angriff von Holzbohrern im Meer, was eine schnelle Bewertung von Anpassungen der Behandlungspläne ermöglicht13. Die Ergebnisse dieses schnellen Laborexperiments sollen neuartige Modifikationsprozesse von Holz informieren und Holzarten mit natürlicher Haltbarkeit für Bohrerschäden identifizieren. Eine niedrige Fütterungsrate und Vitalität kann auf eine erhöhte Resistenz in potenziellen Produkten hinweisen, und diese Informationen können dann an Industriepartner zurückgegeben werden, damit sie designs verbessern können. Unsere Methode ermöglicht eine flinke und schnelle Reaktion, die in der Industrie wünschenswert ist, und sobald vielversprechende Produkte identifiziert wurden, können die Ergebnisse mit denen aus marinen Studien ergänzt werden.
Gribbles (Limnoria) ist eine Gattung von Krebstieren aus der Familie der Limnoriidae. Es gibt über 60 Arten von Limnoria weltweit13,14,15, mit drei häufigen Arten in Großbritannien, Limnoria lignorum, Limnoria tripunctata und Limnoria quadripunctata16. Sie bohren Tunnel auf der Oberfläche von Holz, das in Meerwasser eingetaucht ist, und verursachen oft wirtschaftlich erhebliche Schäden. Gribbles sind in britischen Küstengewässern sehr häufig und unter Laborbedingungen leicht zu pflegen, was sie zu idealen Organismen für die Untersuchung des biologischen Abbaus von Holz durch marine holzbohrende Wirbellose macht. Die Bewertung der Fütterungsraten und der Vitalität von Körnern an verschiedenen Holzarten und Holzschutzmethoden kann die Wirksamkeit ihrer Beständigkeit gegen biologischen Abbau bestimmen. Das folgende Protokoll legt eine Standardmethode zur Messung der Gribble-Vorschubgeschwindigkeit fest, die aus der von Borges und Kollegen beschriebenen Methode entwickelt wurde12,17, und rationalisiert die Einführung der Bildanalyse, um den Prozess in nicht spezialisierten Labors bedienbar zu machen. Die Bildanalyse wird auch verwendet, um die praktischen Einschränkungen beim manuellen Zählen einer großen Anzahl von Proben zu reduzieren. Die Haltbarkeit bei Langzeit-Marinetests gemäß der britischen Norm EN350-1:1994 wird in Bezug auf Pinus sylvestris-Splintholz18 eingestuft. In den hier vorgestellten Kurzzeit-Labortests verwenden wir Splintholz der Waldkiefer (Pinus sylvestris L) als Kontrolle zur Prüfung von Kernholz der Arten Ekki (Lophira alata Banks ex C.F Gaertn), Buche (Fagus sylvatica L), Edelkastanie (Castanea sativa Mill) und Terpentin (Syncarpia glomulifera (Sm.) Nied). Die durchschnittliche Fäkalpelletproduktion und Vitalität von acht Replikaten pro Holzart wurde als Indikator für die Haltbarkeit verwendet. Wir liefern anschauliche Daten, die aus einer typischen Bewertung unter Verwendung der Gribble-Art Limnoria quadripunctata und einer Reihe von natürlich haltbaren Holzarten gesammelt wurden. Limnoria quadripunctata, identifiziert durch die von Menzies (1951) zur Verfügung gestellten Schlüssel, wurde als die optimale Art für biologische Abbauversuche ausgewählt, da sie das am besten untersuchte Mitglied der Familie ist und sich als Modellspezies für den Einsatz in biologischen Abbauversuchen etabliert hat. Dieses Protokoll gilt auch für die Untersuchung von Hölzern unterschiedlicher Behandlungen, obwohl die verwendete Kontrolle unbehandelte Replikationen derselben Art sein sollte.

<table><tbody><tr><td>12-Well-Zellkulturplatten</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>150200</td><td></td></tr><tr><td>50 ml Falcon Röhrchen</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-432-22</td><td></td></tr><tr><td>Pipette mit einstellbarem Volumen</td><td>Fisher Scientific</td><td>FBE10000</td><td>1-10 ml</td></tr><tr><td>Buche</td><td>G. Sawyer (Berater für Holztechnologie)</td><td>Fagus sylvatica</td><td>Taxonomische Autorität: L</td></tr><tr><td>Ekki</td><td>G. Sawyer (Berater für Holztechnologie)</td><td>Lophira alata</td><td>Taxonomische Behörde: Banks ex C. F. Gaertn.</td></tr><tr><td>Pinzette</td><td>Fisher Scientific</td><td>10098140</td><td></td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>LMS LTD</td><td>INC5009</td><td></td></tr><tr><td>Mikroporöse Probenkapseln</td><td>Elektronenmikroskopie Sciences</td><td>70187-20</td><td></td></tr><tr><td>Petrischale</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB0875713</td><td></td></tr><tr><td>Waldkiefer</td><td>G. Sawyer (Berater für Holztechnologie)</td><td>Pinus sylvestris</td><td>Taxonomische Autorität: L.</td></tr><tr><td>Größe 00000 Pinsel</td><td>Hobby Craft</td><td>5674331001</td><td>Größe 000 oder 0000 auch akzeptabel</td></tr><tr><td>Edelkastanie</td><td>G. Sawyer (Berater für Holztechnologie)</td><td>Castanea sativa</td><td>Taxonomische Autorität: Mill</td></tr><tr><td>Terpentine</td><td>P. Evans (Professor, Abt. Holzwissenschaften, University of British Columbia)</td><td>Syncarpia glomulifera</td><td>Taxonomische Autorität: (Sm.) Nied.</td></tr><tr><td>Vakuum-Exsikkator</td><td>Fisher Scientific</td><td>15544635</td><td></td></tr></tbody></table>

schnelle prüfung der beständigkeit von holz gegen den biologischen abbau durch marine holzbohrende krebstiere

Rapid Testing of Resistance of Timber to Biodegradation by Marine Wood-Boring Crustaceans

Holzbohrende Wirbellose zerstören schnell Meereshölzer und hölzerne Küsteninfrastruktur und verursachen jedes Jahr Schäden in Milliardenhöhe auf der ganzen Welt. Da die Behandlung von Holz mit Breitbandbioziden wie Kreosot und chromatiertem Kupferarsenat (CCA) in der marinen Verwendung durch die Gesetzgebung eingeschränkt ist, sind natürlich haltbare Holzarten und neuartige Konservierungsmethoden für Holz erforderlich. Diese Methoden werden getestet, um regulatorische Normen wie die europäische Norm zur Prüfung von Holzschutzmitteln gegen Meeresbohrer, EN 275, zu erfüllen. Die Erstuntersuchung langlebiger Hölzerarten oder Holzschutzbehandlungen kann schnell und kostengünstig durch Labortests erreicht werden, was viele Vorteile gegenüber marinen Feldversuchen bietet, die typischerweise kostspielige, langfristige Bemühungen sind. Viele Arten von Limnoria (Gribble) sind marine holzbohrende Krebstiere. Limnoria ist ideal für den Einsatz in Labortests des biologischen Abbaus von Holz durch Marine-Holzbohrer, aufgrund der Praktikabilität der Aufzucht in Aquarien und der Leichtigkeit, ihre Fütterungsraten auf Holz zu messen. Hierin beschreiben wir einen standardisierbaren Labortest zur Beurteilung des biologischen Abbaus von Holz mit Gribble.

Ein Fütterungsexperiment von L. Quadripunctata wurde über 20 Tage unter Verwendung von fünf verschiedenen Holzarten (Waldkiefer (Pinus sylvestris L) Splintholz und Kernholz von Buche (Fagus sylvatica L), Ekki (Lophira alata Banks ex C. F Gaertn), Edelkastanie (Castanea sativa Mil) und Terpentin (Syncarpia glomulifera (Sm.) Neid)) (siehe Materialtabelle) im November 2020 durchgeführt. Pro Holzart wurden acht Replikatstöcke verwendet und pro S...

Dieses Protokoll stellt eine Methode zur Bewertung der Fütterungsrate des holzbohrenden Krebstiers Limnoria durch Messung der Fäkalpelletproduktion dar. Diese Methode ist für den Einsatz in nicht spezialisierten Labors konzipiert und bietet das Potenzial, in Standardprüfprotokolle integriert zu werden, um eine verbesserte Holzhaltbarkeit unter Marinebedingungen zu bewerten.

Schnelle Prüfung der Beständigkeit von Holz gegen den biologischen Abbau durch marine holzbohrende Krebstiere

Wood-boring invertebrates rapidly destroy marine timbers and wooden coastal infrastructure, causing billions of dollars of damage around the globe every ...

Holz ist ein ausgezeichnetes Baumaterial, das häufig für Meeresstrukturen wie Pfeiler, Stege, Kais und Küstenverteidigungen wie Buhnen verwendet wird. So wirklich ausgezeichnet für diese Strukturen wegen der Stärke, der Schlagfestigkeit, der Fähigkeit der Menschen, Strukturen zu formen, zu reparieren und zu modifizieren, all diese Dinge sind gut. Es gibt jedoch ein großes Problem, das zu Schäden führt, die sich auf Milliarden von Dollar pro Jahr in Bezug auf Schäden an Meeresstrukturen belaufen müssen.Dieser Schaden wird entweder durch Schiffswürmer verursacht, die durch das Wort tunneln und ziemlich große Tunnel bilden, und wie wir in dieser speziellen Präsentation sehen werden, ein kleines Krebstier. Hier ist also eine Röhre mit einigen von ihnen, die gerade noch sichtbar sind, die Größe einer kleinen Ameise, aber sie kommen in großer Zahl vor. Sie erodieren die Holzoberfläche und verursachen schließlich einen Zusammenbruch.Was werden wir gegen dieses Problem tun? Nun, der traditionelle Ansatz ist effektiv. Es verwendet Breitbandbiozide, aber wie der Name schon sagt, sind diese Biozide Chemikalien, die nicht zwischen den verschiedenen Arten von Organismen unterscheiden.Eine Meeresstruktur kann also Chemikalien emittieren, die für die weitere Umwelt schädlich sind. Mit diesen Bedenken im Hinterkopf hat die Gesetzgebung verschoben, was für die Verwendung auf See in Nordamerika, in den europäischen Gewässern und in australischen Gewässern erlaubt ist. Es gibt eine große Verschiebung, die Innovation erfordert, bei der die Methoden zum Schutz des Holzes speziell auf die Grenzen ausgerichtet sind und keine Dinge sind, die Probleme in der weiteren Umgebung verursachen werden.In dieser Präsentation demonstrieren wir, wie wir Holzschutzmethoden gegen den Gribble, das winzige Krustentier, testen, und was wir vorstellen, ist ein Schnellreaktionstest. Die traditionellen Methoden zur Prüfung von Holzwerkstoffen für den Einsatz im Meer erfordern eine fünfjährige Testphase und Unternehmen müssen viel flinker sein, als es ihnen erlaubt. Wir suchen und haben also eine schnelle Methode zur Bewertung von Konservierungsmethoden entwickelt.Dies ermöglicht es uns, mit den Ingenieuren zu interagieren, die die neuen Methoden entwickeln, sie zu modifizieren und uns erneut zu testen. Hier in dieser Präsentation werden wir uns also eine Schnelltestmethode ansehen, um Zu bewerten, wie Holzkonstruktionen vor dem holzbohrenden Krustentier, dem Gribble, geschützt werden können. Dies ist eine Eimer-Laborbewertung, um die Beständigkeit von Holz gegen den biologischen Abbau durch Marine-Holzbohrer zu testen.Wir verwenden die Standardmethode, um die Fütterungsrate eines holzbohrenden Krustentiers, der Gribble, zu bewerten, indem wir seine Fäkalipelletproduktion messen sowie seine Vitalität und Mortalität bewerten. Nachdem alle Behandlungsprozesse abgeschlossen sind, schneiden Sie trockenes Holz in Teststäbe mit der Größe zwei Millimeter mal vier Millimeter mal 20 Millimeter. Fügen Sie trockene Sticks zu einem konstanten Gewicht unter Laborbedingungen hinzu.Mindestens fünf Wiederholungen jedes zu testenden Holzes sollten verwendet werden. Nach der Holzaufbereitung. Legen Sie die Sticks unter das Netz in einen lebensmittelechten Kunststoffbehälter im Vakuum-Exsikkator und ersetzen Sie den Deckel, um sicherzustellen, dass eine dichte Abdichtung durch eine Beschichtung aus Vakuumfett erleichtert wird.Befestigen Sie ein Drei-Wege-Ventil zwischen dem Schlauch, der den Exsikkator und die Pumpe mit dem dritten Rohr verbindet, das zur freien Luft führt. Stellen Sie sicher, dass das Drei-Wege-Ventil für Luft geschlossen ist und lassen Sie die Pumpe laufen, um ein Vakuum zwischen 0,75 und minus einem bar innerhalb des Vakuum-Exsikkators zu erreichen, und halten Sie dieses Vakuum für 45 Minuten bis eine Stunde. Tauchen Sie das offene Ende der dritten Röhre in einen Behälter mit Meerwasser.Schalten Sie die Pumpe aus und schließen Sie das Ventil, das zur Pumpe führt, und öffnen Sie das Ventil langsam, bis Meerwasser durch das Vakuum in den Exsikkator gesaugt wird. Lassen Sie das Wasser fließen, bis es den Kunststoffbehälter über dem Niveau des Netzes füllt. Ziehen Sie dann das Rohr aus dem Meerwasser im Behälter zurück, so dass Luft eindringen kann, bis der Exsikkator den atmosphärischen Druck wahrnimmt.Halten Sie die Sticks unter dem Netz, bis sie auf den Boden des Plastikbehälters sinken. Tauchen Sie meerwassergesättigte Teststäbe in Meerwasser ein, das in 50 Millimeter Falcon-Röhren enthalten ist. Ersetzen Sie regelmäßig Wasser für einen Zeitraum von 20 Tagen.Extrahieren Sie einzelne Proben von Gribble aus einem befallenen Holzblock. Verwenden Sie eine feine Pinzette und einen dünnen Pinsel. Ziehen Sie vorsichtig jedes Holz, das den Gribble-Bau bedeckt, mit der Pinzette zurück.Sobald die Körnung freigelegt wurde, verwenden Sie einen Pinsel, um vorsichtig Personen von unten auszuwählen und sie in einer mit Meerwasser gefüllten Petrischale abzulegen. Überprüfen Sie den Gribble unter einem Mikroskop, um die Art zu identifizieren und sicherzustellen, dass während der Extraktion keine Schäden verursacht wurden. Alle Weibchen, die Eier brüten, sollten verworfen werden, da gravide Weibchen eine reduzierte Fütterungskapazität haben.Limnoria quadripunctata kann unter einem Stereomikroskop durch die vier verschiedenen Tuberkulen identifiziert werden, die in einem quadratischen Muster auf dem Pleotelson des Tieres angeordnet sind, zusätzlich zu einem auf dem fünften In Bohrlochplatten mit Vertiefungen mit einem Durchmesser von 20 Millimetern wird ein Teststab in fünf Millimeter ungefiltertes Meerwasser zwischen 32 und 35 PSU pro Vertiefung platziert. Platzieren Sie Behandlungen oder Holzarten nach dem Zufallsprinzip auf der gesamten Brunnenplatte. Fügen Sie einen Gribble pro Vertiefung hinzu.Entfernen Sie zweimal pro Woche den Teststäbchen und jeden Gribble, einen pro Vertiefung vom Teller und legen Sie ihn in einen frisch zubereiteten Brunnenteller mit fünf Millimeter Meerwasser pro Vertiefung. Verwenden Sie einen Pinsel, um Fäkalienpellets vor dem Übertragen vorsichtig vom Stick abzubürsten, und bewahren Sie die Kotpaletten im ursprünglichen Brunnen auf. Die Platten können unter konstanten dunklen Bedingungen gehalten werden, da die Fotoperiode keinen Einfluss auf die Zufuhrgeschwindigkeit des Gribble hat.Um die Brunnenplatte zu wechseln und die Kotpellets zu sammeln, sollte die Vitalität der einzelnen Körnung beurteilt werden. Wenn ein Gribble gestorben ist, verursacht dies eine Vitalität von einem. Eine Punktzahl von zwei wird an Gribble vergeben, die nicht mehr auf dem Holz sind und lethargisch sind oder sich langsam bewegen.Drei wird an Gribble gegeben, die aktiv schwimmen oder sich bewegen, aber nicht auf dem Holz. Gribble, die auf der Holzoberfläche kriechen, erhalten einen Vitalitätswert von vier. Schließlich wird die höchste Punktzahl von fünf an Gribble vergeben, die Höhlen im Wald angelegt haben.Verwenden Sie einen feinen Pinsel, um Klumpen zu trennen, damit die einzelnen Pellets sichtbar sind, und bürsten Sie alle Pellets von den Rändern des Brunnens weg. Machen Sie ein detailliertes Foto unter einem Stereomikroskop mit einmaliger Vergrößerung und laden Sie es auf einen Computer hoch. Stellen Sie sicher, dass die Pellets im Hintergrund gleichmäßig und ohne Schatten oder Lichtreflexionen auf der Wasseroberfläche scharf sind, da dies die Bildgebung beeinträchtigen kann.Machen Sie das Bild binär, indem Sie Prozess, Binär machen auswählen. Kalibrieren Sie, indem Sie Analysieren, Skalierung festlegen und die Anzahl der Pixel pro Millimeter für Ihr Bild auswählen. Zählen Sie die Pellets und wählen Sie Analysieren, Partikel analysieren im Feld neben der Größeneinheit im Quadrat.Wählen Sie dann einen niedrigeren Schwellenwert aus, der der kleinsten Größe eines Pellets entspricht, indem Sie die zuvor eingestellte Einheitsskala verwenden. Dropdownfeld "Anzeige umkehren", wählen Sie Gliederungen aus, aktivieren Sie dann Zusammenfassen, und drücken Sie OK. Konvertieren Sie die Anzahl der Pellets in Pellets pro Tag, die ein indirektes Maß für die Fütterungsrate ergeben. Verwerfen Sie Daten von häutenden Individuen an Tagen, an denen die Häutung aufgetreten ist.Unsere repräsentativen Ergebnisse beziehen sich auf die Arten Buche, Waldkiefer, Terpentin, Ekki und Edelkastanie auf die Fütterungsgeschwindigkeit und Vitalität von Gribbles. Die tägliche Fäkalienpelletproduktion wurde berechnet und auf acht Replikate gemittelt. Zählungen von Personen, die sich häuteten oder zuvor gestorben waren, wurden nicht in den Durchschnittswerten berücksichtigt.Die beiden Kontrollarten Buche und Waldkiefer verzeichneten die höchste Fäkalienpelletproduktion, während die Hartholz-Ekkis darunter lagen. Die höchste Vitalität von fünf, dargestellt in Dunkelblau, ist nur auf Buchen- und Waldkiefernwäldern zu sehen. Die Sterblichkeit, repräsentiert durch Schwarz, eine Vitalität von eins, war bei Edelkastanien am höchsten.Die Mehrheit der verbleibenden lebenden Individuen blieb eine Vitalität von vier in Edelkastanie, Ekki und Terpentin. Der Vorteil von Laborversuchen besteht darin, dass wir wirklich vielversprechende modifizierte Hölzer schnell auf ihre Haltbarkeit gegen marine Holzbohrorganismen und den biologischen Abbau im Ozean bewerten können. Ich habe hier einige Hölzer, die durch diese holzbohrenden Organismen wirklich stark degradiert wurden.Wenn Sie sich vorstellen, war dies ein ziemlich anständiges Stück Holz und es wurde wirklich, wirklich gegessen und zerkaut. Wir können sehen, wie schädlich diese Organismen sind. Durch das Testen von Hölzern in unserem Labor ist es billiger, schneller und effizienter, als wenn wir einfach direkt zu Versuchen im Ozean gehen, und wir können tatsächlich sehr, sehr schnell Ergebnisse erzielen.Wir können anfangen zu sehen, ob die Organismen zerstören und fressen und überleben können, und dann können wir anfangen, wirklich, wirklich vielversprechendes, modifiziertes Holz auszuwählen, das dann zu teureren Meeresversuchen führen kann.

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Forschung

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Dieses Video zeigt eine kontrollierte Umgebung Ansatz, um den Abbau von Lignocellulose Pflanzengewebe durch aerobe Pilze zu studieren. Die Fähigkeit, Nährstoffquellen und Feuchtigkeit Kontrolle ist ein wesentlicher Vorteil der Agar-Block Mikrokosmen, aber der Ansatz führt oft gemischtem Erfolg. Wir wenden uns an kritischen Fallstricke, die reproduzierbare, Low-Variabilität Ergebnisse zu erzielen.

Agar-Block Mikrokosmen für Controlled Pflanzengewebekultur Zersetzung durch aerobe Pilze

Diese Studie bezieht sich auf die Entwicklung und Standardisierung eines wertvollen methodischen Protokoll, um langfristig (14 Tage) letale Toxizität von chemischen Substanzen, industrielles Abwasser oder Abwasser und flüssigen Umweltproben auf dem Salzwasser Krustentier ausgeübt zu...

Langfristige letale Toxizität Test mit dem Krustentier Artemia franciscana</em

Kunststoff-Folien mit der Bezeichnung "biologisch abbaubar" sind im Handel erhältlich für die landwirtschaftliche Nutzung als Mulch. Bodenbearbeitung stellt eine attraktive Methode zur Verfügung, aber Abbau unter Feldbedingungen ist wenig bekannt. Der Zweck dieser Studie war es, Methoden zur Isolierung von Mutterboden Pilze und Bakterien, die Plastik Mulchfolien nach Feld Bestattung kolonisieren zu entwickeln.

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Hier stellen wir ein Protokoll zur Gewinnung entomopathogener Pilze aus einem Waldholzzünsler vor und eine substituierende Methode zur Bewertung ihrer entomopathogenen Aktivitäten anhand eines Coleoptera-Modellinsekts. Diese Methode ist effizient und praktisch, um entomopathogene Pilzressourcen von holzbohrenden Schadinsekten in natürlichen Wäldern zu erforschen.

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Hier stellen wir eine optimierte Methodik zur Herstellung von myzelbasierten Verbundwerkstoffen (MBCs) aus Petrochemikalien und Schadstoffen für Wärmedämmanwendungen vor. Um kohlenstoffneutral und nachhaltig zu werden, könnten biobasierte und kompostierbare Materialien wie Myzel-Biokomposit die Lösung sein. Um festzustellen, ob sie den Baunormen entsprechen, wurden mehrere Versuche durchgeführt.

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Genauigkeit und Präzision der Techniken, die zur Messung von Methanemissionen von Wiederkäuern verwendet werden, sind von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der Bemühungen zur Reduzierung von Treibhausgasen. Dieses Manuskript beschreibt die Prinzipien und die Funktionsweise eines automatisierten Systems zur Überwachung der Massenflüsse von Methan und Kohlendioxid aus dem Atem von Wiederkäuern.

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Schnelle Prüfung der Beständigkeit von Holz gegen den biologischen Abbau durch marine holzbohrende Krebstiere

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