1. 균사 자체의 색상 (균사체 침착)
라파엘레아균은 색조균(Stain fungus)의 일종입니다. 이 균이 변재의 물관(vessel) 내에서 생장하면서 갈색이나 검은색을 띠는 균사와 포자를 형성하는데, 이 균사체들이 밀집되면서 목재 조직이 물리적으로 변색되어 보이게 됩니다.
2. 나무의 방어 반응 (타일로시스 및 충전물 형성)
병원균이 침입하면 참나무는 이를 저지하기 위해 방어 기작을 작동시킵니다. 타일로시스(Tylosis) 형성: 인접한 유세포가 물관 안으로 돌출하여 물관을 폐쇄합니다. 검(Gum) 및 수지상 물질 분비: 균의 확산을 막기 위해 페놀성 화합물, 검, 수지 같은 항균 물질을 분비합니다. 이러한 물질들이 공기와 접촉하거나 산화되면서 어두운 색깔로 변하게 됩니다.
3. 페놀성 화합물의 산화 (화학적 변색)
균의 침입으로 인해 목재 내에 존재하던 페놀성 화합물(탄닌 등)이 산화 효소와 반응하거나 공기에 노출되면서 산화됩니다. 사과를 깎아두면 갈색으로 변하는 갈변 현상과 유사하게, 나무 조직 내의 화학적 변화가 일어나면서 짙은 갈색 또는 흑갈색의 변색부(심재화 현상과 유사한 반응)가 형성됩니다.
요약하자면
참나무시들음병에 걸린 목재가 변색되는 것은 "병원균(균사)의 색깔"과 "나무가 균의 확산을 막기 위해 분비한 방어 물질(타일로시스, 페놀 화합물)의 산화"가 결합하여 나타나는 현상입니다. 이로 인해 물관이 막히게 되고, 수분 상승이 차단되어 나무가 급격히 시들어 죽게 됩니다.