Chemical composition and natural durability of juvenile and mature heartwood of Robinia pseudoacacia L.

ABSTRACT

The aim of this study was to characterize the properties of juvenile and mature heartwood of Robinia pseudoacacia L. (black locust). The content, the composition, and subcellular localization of heartwood extractives were studied in 14 old-grown trees from forest sites in Germany and Hungary, as well as in 16 younger trees of four clone types. Heartwood extractives (methanol and acetone extraction) were analysed by HPLC-chromatography. UV microspectrophotometry was used to localize the extractives in the wood cell walls. The natural durability of juvenile and mature heartwood was analysed according to the European standard EN 350-1. Growth analyses, as well as the chemical analyses, showed that in Robinia the formation of juvenile wood is restricted to the first 10-15 years of cambial growth. In the heartwood high contents of phenolic compounds and flavonoids were present, which were in high concentrations in the cell walls of the axial parenchyma and of the vessels. In the juvenile heartwood, the content of these extractives is significantly lower than in the mature heartwood. In agree, the juvenile heartwood had a lower resistance to decay by Coniophora puteana (brown rot fungus) and Coriolus versicolor (white rot fungus) compared to the mature.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi caracterizar as propriedades da região de cerne dos lenhos juvenis e adultos de Robinia pseudoacacia L. O conteúdo, a composição, bem como a localização subcelular dos extrativos foram estudados em 14 árvores de florestas de produção na Alemanha e na Hungria, assim como em 16 árvores de quatro tipos clone. Os extrativos (metanol e acetona extração) foram analisados por cromatografia-HPLC. O microespectrofotômetro de ultra violeta foi utilizado para localizar os extrativos nas paredes celulares da madeira. A durabilidade natural do lenho juvenil e adulto foi analisada de acordo com a norma europeia EN 350-1. Análises do incremento, bem como as análises químicas mostraram que, em Robinia a formação de lenho juvenil é limitada aos primeiros 10/15 anos de crescimento cambial. No cerne, elevados teores de compostos fenólicos e flavonóides foram encontrados e localizados em concentrações elevadas nas paredes celulares do parênquima axial e dos vasos. No cerno do lenho juvenil o conteúdo destes extrativos é significativamente menor do que no cerne do lenho adulto. o cerne do lenho juvenil apresentou menor resistência à degradação por Coniophora puteana (fungo de podridão parda) e Coriolus versicolor (fungo de podridão branca) em comparação com a madeira de lenho adulto.