Содержание к диссертации
Введение
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1. Общие проблемы биоповреждений материалов ... 7
1.2. Микофлора книг и бумаги 10
1.3. Целлюлолитические ферменты и их роль в повреждении документов 18
1.4. Биоциды как средства, предохраняющие реставрационный клей от повреждения грибами 26
1.5. Методы испытания на грибостойкость бумаги различных видов 31
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 34
2.1. Диффузионный метод определения целлюлазной активности микромицетов 34
2.2. Определение целліололитической активности грибов, повреждающих архивные документы 35
2.3. Исследование антифунгального действия биоцидов полярографическим способом 36
2.4. Контроль на токсичность и мутагенность антигрибных препаратов для реставрационных материалов . 37
2.5. Методы определения грибостойкости реставрационных материалов 40
2.5.1. Метод сравнительной оценки грибостойкости бумаги 40
2.5.2. Определение грибостойкости реставрационного клея 42
2.5.3. Определение грибостойкости клеевых пленок, об разующихся в результате реставрации 43
2.6. Статистическая обработка результатов экспериментов 43
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 45
3.1. Изменение целлюлазнои активности темноокрашенных микромицетов в присутствии реставрационного клея . 45
3.2. Предохранение книг и документов от повреждения грибами 57
3.2.1. Определение антифунгальных концентраций нипагина и цетазола методом полярографии 58
3.2.2. Контроль на токсичность и мутагенность биоцидовреставрационных материалов с помощью метода Эймса 64
3.3. Предохранение реставрационного клея нипагином и цетазолом от повреждения мицелиальными грибами .... 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
ВЫВОДЫ 95
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 97
- Общие проблемы биоповреждений материалов
- Диффузионный метод определения целлюлазной активности микромицетов
- Изменение целлюлазнои активности темноокрашенных микромицетов в присутствии реставрационного клея
Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение биоповреждений, разработка стратегии и методов борьбы с ними - задача государственной важности. Она вытекает из решений ХХУТ съезда КПСС, где указано на необходимость создания материалов с заранее заданными свойствами и с увеличенным сроком надежности и долговечности.
Проблема биоповреждений имеет прямое отношение к сохранению научных, культурных и исторических ценностей. От ее решения зависят в большой степени основные условия преемственности науки и культуры в цивилизованном обществе, отображенные в печатных и рукописных текстах.
Бумага часто подвергается биоповреждению, в том числе грибами. Она представляет собой углеродный субстрат, в котором недостает азотистых, фосфорных веществ. В условиях хранения бывает недостаток влаги, в ряде случаев присутствуют биоцидные вещества. Бумага отличается своеобразными физическими свойствами. Иными словами, развитие грибов протекает в трудных, иногда предельных условиях существования. Кроме того, микроорганизмы могут находиться под влиянием активного воздействия человека, направленного на их уничтожение. Вследствие таких причин микромицеты испытывают огромное сопротивление внешней среды, вследствие чего наблюдаются отклонения и известная односторонность их физиологии. Некоторые типичные жизненные проявления иногда оказываются у них притушенными. В то же время признаки и функции, рассматриваемые в - 5 -естественных условиях кактгобочные, второстепенные или малозначащие, приобретают основное значение и наносят большой ущерб.
Детальное и планомерное изучение проявления биологической активности грибов на бумаге - их локализация, характера формирования колоний, биохимической деятельности - обнаруживает неравноценность каждой их этих функций у отдельных представителей мико-флоры.
Многие стороны происходящих процессов можно выявить путем сравнения морфологических и физиолого-биохимических особенностей организмов, находящихся в различных условиях, и методом определения механических, физических и химических свойств бумаги, изменение которых вызывается микромицетами.
Данные, полученные в последние годы, воссоздают итог жизнедеятельности грибов на различных видах бумаги и составляют основу для поисков и разработки точных современных методов ее консервации для длительного хранения.
Цели и задачи исследования. Особое место отводится индивидуальной консервации основы документа в процессе его реставрации. В связи с этим целью работы являлось изучение возможностей надежной консервации реставрационного клея как профилактической меры для защиты всего документа.
В работе рассматривались следующие вопросы: определение влияния реставрационного клея на целлюлазную активность темноокрашенных гифомицетов, изолированных из поврежденных документов; изучение противогрибной активности нипагина и цетазола полярографическим методом; контроль биоцидов на мутагенность и токсичность; установление способности исследованных биоцидов консервировать реставрационный клей.
Научная новизна результатов исследования. Впервые изучены некоторые физиолого-биохимические особенности представителей тешоокрашенных микромицетов C.herbarum, S.botryosum, A.alternate , изолированных с поврежденных архивных документов. Установлено, что крахмальный клей,использованный в процессе реставрации документов, повышает целлголазную активность грибов при их росте на целлюлозном субстрате. Метод полярографии впервые применен для определения антигрибных концентраций биоцидов. Это быстрый и надежный способ, он дает возможность выяснить некоторые стороны механизма действия биоцидов. Осуществлен контроль мутагенной активности нипагина, цетазола, трилана, катамина, стерогенола, п - хлор -/*- крезола, ^-нафтола, защищающих реставрационные материалы от повреждения микромицетами.
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты можно использовать в решении теоретических и практических проблем возникновения биоповреждений архивных документов и их защиты.
Полученные данные о защитных свойствах биоцидов имеют практическое значение. Нипагин и цетазол в установленных концентрациях добавляются к реставрационному клею и хорошо его защищают от повреждения микромицетами. Метод полярографии рекомендуется для определения антифунгальных концентраций биоцидов. Метод Эймса можно использовать для контроля мутагенной активности антигрибных веществ. Результаты исследования найдут применение в лаборатории реставрации и консервации архивных фондов Болгарского государственного архива.
Общие проблемы биоповреждений материалов
Защита от биоповрездений промышленных материалов, технических изделий, строительных сооружений и конструкций, предметов культуры является актуальной научно-технической и производственной задачей, направленной на успешное выполнение задач, поставленных Коммунистической партией и советским правительством по экономии и рациональному использованию сырья и-материалов, повышению долговечности и надежности эксплуатации технических объектов.
Большое внимание ученые и специалисты уделяют исследованию биостойкости материалов, оценке ущерба, причиняемого боиповрежде-ниями различным объектам народного хозяйства. Испытываются новые биоциды и материалы с повышенной биостойкостью. Разрабатываются стандарты по методам защиты от биоповреждений.
Развитие научных исследований в области биоповреждений жизненно важно для успеха дела: знание отличительных черт и биологических закономерностей определяет возможность и точность прогнозирования, необходимого в конечном счете для реальной ощутимой отдачи в практику /Нюкша, 1978/.
Условия для роста и размножения грибов на материалах не всегда оптимальны. Микроорганизмы испытывают затруднения прежде всего в связи с необычностью субстрата, жесткостью условий. В большинстве случаев в процессе биоповреждения биохимические возможности микроорганизмов не реализуются полностью, нарушается сопряженность между энергетическими и биосинтетическими процессами, рост и размножение тормозятся, образуется неоправданно большее количество побочных продуктов метаболизма по сравнению с биомассой микроорганизмов.
При биоповреждении материалов решающее значение могут иметь организмы на первый взгляд не самые вредоносные. Они не разрушают материал в целом, а наносят ему незначительное повреждение. Однако с точки зрения назначения данного изделия это воздействие может быть решающим. Например, пигментация грибами книг, картин, графики не всегда сопровождается снижением их механической прочности, но пигментные пятна портят внешний вид, влияют на эстетическое восприятие этих произведений искусства.
На материалах поселяются представители видов с хорошо развитыми адаптивными свойствами. Возможность развития определяется прежде всего их биохимической активностью и их функциональными особенностями.
Диффузионный метод определения целлюлазной активности микромицетов
Готовили среду из 0,6 г целлюлазного порошка или натриевой соли - карбоксиметилцеллюлозы, I г агара, 100 мл дистиллированной воды. Кислотность среды доводили уксусной кислотой до рН 4,5-5,0 /Гущеров и др., 1977/. Готовую среду стерилизовали и разливали в чашки Петри. После застывания в среде вырезали лунки диаметром 8 мм.
Жидкую среду Чапека-Докса /50 мл/ инокулировали суспензи-ей конидий тест-щтаммов микромицетов /концентрация 1.10 конидий/мл/ и инкубировали в термостате при температуре 28С. После 3-4 суточного культивирования грибной, мицелий отделяли центрифугированием при 3000 об/мин. Культуральную жидкость заливали в лунки и чашки Петри помещали в холодильник на 14-18 часов для того, чтобы фермент продиффундировал в агар. После этого чашки Петри инкубировали при 37С в термостате 10 часов, а затем поверхность целлюлозного агара обрабатывали раствором Люголя, разведенным 1:1 водой. Через 30 минут измеряли диаметр зон просветления, образующихся около лунок вследствие гидролиза целлюлозы.
Изменение целлюлазнои активности темноокрашенных микромицетов в присутствии реставрационного клея
Книга по своему химическому составу представляет собой комплекс полимеров со значительным преобладанием целлюлозы. В процессе реставрации целлюлозная основа бумаги сочетается с различными дополнительными соединениями, выполняющими роль связующих, упроч- -няющих веществ и консервантов.
Целлюлазы, вызывающие наиболее сильную дезинтеграцию бумаги, относятся к индуцибельным ферментам /Фениксова, 1972/. Полимеры, дополняющие композиционную основу бумаги и другие сопутствующие вещества, в том числе и реставрационный клей, влияют на активность целлюлолитических ферментов /Калуянц, 1976; Ташпулатов, Джалалова, 1977; Коссиор, 1980; Toyama, 1976/.
Грибы, способные развиваться на бумаге документов в архивах и библиотеках, наделены своеобразным комплексом целлюлаз /Нюкша, Коссиор, 1976; oiutiola, 1976/, активность которых зависит от свойств субстрата /cowling, Kent, 1976/ и условий окружающей среды /Sternberg, 1976/.
В процессе выполнения работы изучали грибы: ciadosporium herbarum Pers. ex Fr., Stemphylium botryosum Wallr., Altemaria alternate (Ex..) keissler, при их росте на бумаге. Эти виды доминировали среди темноокрашенных микромицетов, выделенных из поврежденных документов Болгарского государственного архива.
