淺述霉菌生物學(xué)特性及常見館藏文物防霉除霉方法

1、    淺述霉菌生物學(xué)特性及常見館藏文物防霉除霉方法    于倩【摘 要】館藏文物霉菌病害長期以來都是困擾博物館文物保護工作者的首要難題，要想從根本上解決霉菌對館藏文物的侵害，就需要弄清楚霉菌自身的生物學(xué)特性及生長環(huán)境。因此本文試圖通過對霉菌生長繁殖產(chǎn)生影響的外界環(huán)境因素進行探討，以及對常見的防霉除霉方法進行論述，以期對館藏文物常見霉菌病害的防治起到一定的借鑒作用?！娟P(guān)鍵詞】館藏文物；霉菌；生物學(xué)特性；防霉除霉禮記·禮運曰：古人“未有絲麻，衣其羽皮”。大量考古發(fā)現(xiàn)與文獻資料均表明：早在遠古時期我們的祖先已經(jīng)有意識的利用動物毛皮作為保暖御寒之功用

2、，并逐漸在此基礎(chǔ)上發(fā)展出獸皮帳篷、獸皮船、羊皮紙、皮甲，以及薩滿服飾物品等多種用途的毛皮類制品。毛皮類制品其構(gòu)成成分主要為有機質(zhì)，與書畫檔案類紙質(zhì)藏品以及紡織類藏品相比，更易受到微生物的多方面侵害，因此通過了解病害微生物的基本生物學(xué)特性，有針對性地進行防霉除霉工作已成為毛皮類文物預(yù)防性保護工作的重中之重。一、霉菌定義與生物學(xué)特性“霉菌”一詞其實并不是分類學(xué)中的名稱，而是將凡是生長在營養(yǎng)基質(zhì)上，能形成絨毛狀、蛛網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的真菌，均稱為霉菌1。絕大多數(shù)霉菌的細胞中不含葉綠素，無法合成自身生長所需的碳水化合物，因此必須從外界環(huán)境中不斷吸收營養(yǎng)物質(zhì)加以利用，從中獲得生命活動的能量，合成細胞物質(zhì)，

3、調(diào)節(jié)新陳代謝，因此均為異養(yǎng)型生物，營腐生或寄生生活。在自然界中，霉菌以孢子繁殖的無性生殖為主，在分類學(xué)中其霉菌孢子的形態(tài)特征也是重要依據(jù)。霉菌通過孢子萌發(fā)而產(chǎn)生菌絲，菌絲經(jīng)過頂端延長，旁側(cè)分支，互相交錯成團，從而形成菌絲體，也稱“菌落”。菌落的形狀一般大而蓬松，多成絮狀或絨毛狀2。二、外界環(huán)境因素對霉菌的影響（一）溫濕度霉菌的生長繁殖都需要在一定的溫度范圍內(nèi)進行，能使霉菌迅速生長繁殖的溫度稱為最適生長溫度。根據(jù)適應(yīng)溫度的范圍不同，霉菌又可分為嗜溫菌，嗜熱菌，嗜冷菌。其中絕大多數(shù)霉菌均為嗜溫菌，嗜溫菌的生長溫度范圍為1040，最適溫度為2535。少數(shù)適熱菌的生長溫度范圍為2050，最適溫度為40

4、42。極少為嗜冷菌，在0以下也可存活3。根據(jù)這一特性，路智勇等4對紡織品文物保存環(huán)境進行研究表明：在低于 25 以下的環(huán)境中保存紡織品文物，可顯著降低霉害發(fā)生的可能性， 在1820 的環(huán)境中最適合紡織品文物的保存。水分是霉菌生長繁殖的最基本要素，當(dāng)外界為干燥環(huán)境時，霉菌細胞失水使細胞內(nèi)鹽分濃度增高，蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致霉菌生命活動降低或死亡。研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)霉菌在相對濕度95%100%條件下生長良好，在相對濕度80%85%的環(huán)境中生長不良或停滯，在相對濕度低于64%時任何霉菌都不能生存5。因此嚴(yán)格控制環(huán)境溫濕度對霉菌的防治具有積極意義。目前大多數(shù)文物保存時均能做到嚴(yán)格控制庫房大環(huán)境的溫濕度，但往往忽

5、視個別文物局部環(huán)境的控制，可以考慮在重點文物旁邊或內(nèi)部放置吸濕盒、活性炭等干燥劑以降低局部環(huán)境濕度。需要特別引起重視的是展出文物入庫后的溫濕度檢測，由于環(huán)境差異溫濕度變化較大，因此文物庫房應(yīng)有過渡期藏品專門保管的地點設(shè)置，并對重點文物進行局部環(huán)境監(jiān)測，待文物狀態(tài)穩(wěn)定后再行入庫。（二）酸堿度一定的ph值也是霉菌正常生長繁殖的必要條件。霉菌喜歡在偏酸性的條件下生存，其最適ph為36。外界酸性環(huán)境能通過對營養(yǎng)物質(zhì)理化狀態(tài)的改變影響真菌細胞內(nèi)ph，從而導(dǎo)致酶活力和細胞透過性發(fā)生變化。研究顯示偏酸性的污染物會增大霉害發(fā)生的幾率6，所以應(yīng)采用性穩(wěn)定材料對文物進行包裝和存放，避免偏酸性材料引發(fā)霉害損失。另外

6、，由于霉菌可將紙棉麻木竹等材質(zhì)的文物中的纖維素及毛皮類文物中的脂肪和蛋白質(zhì)成分進行分解，合成自身所需營養(yǎng)物質(zhì)，在分解過程中又會持續(xù)產(chǎn)生水和熱量，以及檸檬酸、葡萄糖酸等有機酸類物質(zhì)，使文物局部溫濕度增高，環(huán)境ph值發(fā)生改變，加重文物的腐蝕程度7。值得注意的是，霉菌不僅對上述文物含有的有機質(zhì)進行分解，導(dǎo)致其機械度下降牢固性降低，容易脆裂，發(fā)生粘連，變得陳舊，甚至出現(xiàn)字畫脫落以及導(dǎo)致毛皮文物產(chǎn)生破洞的現(xiàn)象，其分解的有機酸類還會對文物本身鑲嵌的金屬飾件等其他材質(zhì)產(chǎn)生腐蝕作用，嚴(yán)重影響文物品相。因此，應(yīng)加大對文物進行全面檢查力度，定期對文物進行除塵清潔工作，一旦發(fā)現(xiàn)霉菌應(yīng)立即隔離消毒處理，防止霉菌進一步

7、繁殖擴散。（三）空氣和光照空氣是霉菌生存的必要條件之一。除少數(shù)為厭氧菌外，大多數(shù)霉菌都是需氧菌，只能在有氧條件下生長繁殖5。因此可以利用霉菌這一生理特性，將有機質(zhì)文物存放在無氧小環(huán)境中，更有利于避免霉害的發(fā)生。在對光照的研究中表明，在強光照射下（尤其是紫外線），可導(dǎo)致紡織品文物和動物標(biāo)本的老化加速，其原因可能為有機質(zhì)文物中所含的蛋白質(zhì)長鏈分子能夠通過紫外線照射裂解為更易被霉菌分解吸收的短鏈分子。因此通過減少文物曝光時間，采取防紫外線的措施，以及減少紅外光的施加量將有助于紡織品文物防霉。孫秀云等8也指出對于動物標(biāo)本受潮后的處理不可曝曬；在展廳展示區(qū)應(yīng)有避光設(shè)施，用人工光源代替自然光源，同時調(diào)整光

8、源與物體的距離，減少照明時間和強度，盡量避免直射和集中照射。三、針對霉菌危害常見的除霉方法（一）清洗除霉法清洗類的除霉方法雖然操作簡單方便，但在清洗過程中需要文物與水或化學(xué)試劑接觸，對于大部分質(zhì)地脆弱、色牢度不強、表面附帶重要文物信息或有附帶其他材質(zhì)的文物并不適用。（二）機械除霉法機械法除霉可以采用不同的技術(shù)實現(xiàn)，陜西考古研究院的路智勇通過工作實踐總結(jié)出一種利用經(jīng)過改裝的特殊吸塵器進行吸除霉菌的操作方法9。其原理是將紡織品文物表面的霉菌吸離文物表面，并通過管道將其吸收過濾殺死在吸塵器的玻璃容器中。操作時，需要在玻璃容器內(nèi)盛裝一定的殺菌溶液以吸收殺死吸人的霉菌，并將吸塵器的軟皮管吸人口處加以改造

9、。操作時，將吸人口靠近霉菌表面，借助細軟的小毛刷擾動霉斑，利用吸塵器的吸力將霉菌吸離文物表面。霉菌將通過軟皮管被引人玻璃容器中，在液體中被吸收殺滅。除霉操作需在顯微鏡下進行，根據(jù)文物強度調(diào)節(jié)吸力的大小，通過使用不同的輔助工具和不同類型的改造軟皮管口，實現(xiàn)將絕大部分霉菌清離紡織品文物表面的操作。對于脆弱文物，可在其表面覆蓋一層細軟尼龍網(wǎng)或其他類似透孔材料以保護文物表面，然后采用機械法吸除霉菌。這種機械除霉方法操作簡便，可行性強，對文物損害較小，但對于大面積霉變或深層霉變的情況還需進一步觀察，在實踐中的霉變除凈率和復(fù)發(fā)情況也有待于評定檢測，另外，是否可以考慮在機械除霉后根據(jù)文物材質(zhì)不同加入局部干燥

10、措施，以待加強除霉防霉效果。（三）除氧封存除霉法除氧封存滅霉法的原理是制造無氧環(huán)境，使霉菌的新陳代謝收到抑制控制其生長繁殖，從而使文物得以保存，但這種除氧環(huán)境并不能殺死霉菌抱子，僅能抑制霉菌生長，霉菌抱子一旦遇到合適的環(huán)境會再次發(fā)生10。常見的除氧手段有填充惰性氣體除氧法（以氮氣和二氧化碳氣體較為常見）和抽真空除氧法。具體使用哪種除氧方法則需要根據(jù)文物材質(zhì)和自身條件進行選擇，例如對于毛皮類服飾文物就可采用密封袋抽真空的保存方法，即隔絕空氣又可真空袋又可多次利用，降低保管成本，但操作時可能存在褶皺現(xiàn)象需要進一步解決，對于其他條件要求嚴(yán)格、耗材價格高、提取不方便的文物保存，則不易使用此種方法。（四

11、）殺菌劑除霉法殺菌防霉劑的殺菌效果好，效率高，但殺菌劑的效果易受環(huán)境條件的影響，存在對文物材質(zhì)及操作者的潛在危害、藥效有效期和藥物殘留等問題。例如，環(huán)氧乙烷熏蒸法，該方法殺菌效果好，藥物殘留少，國內(nèi)有很多關(guān)于絲織物在環(huán)氧乙烷處理前后的對比研究顯示該方法對織物纖維的力學(xué)性質(zhì)，顏色等的影響很小。但國外資料顯示該方法不適于處理附帶有機染料的文物，因為這有可能給染料等其他附帶物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)造成不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)變化，也就是說大部分的染色紡織品文物都不適于用環(huán)氧乙烷處理11，12，13。另外，環(huán)氧乙烷的化學(xué)毒性大，文物經(jīng)過環(huán)氧乙烷處理后，給后續(xù)保護研究及展覽工作埋下了健康安全隱患。雖然環(huán)氧乙烷的具有上述缺點

12、，但絕非要否定它在某些特殊情況下的適用性，如在保存條件差又需緊急處理大量嚴(yán)重發(fā)霉文物時采用環(huán)氧乙烷滅菌仍是較好的選擇。（五）植物滅菌除霉法對于植物防毒藥材的應(yīng)用，我國是使用天然中草藥防霉應(yīng)用最早的國家，植物性防霉劑的最大優(yōu)點是對人、畜安全，無污染，霉菌不易產(chǎn)生抗性。根據(jù)作用途徑不同可分為接觸型防霉劑和擴散型防霉劑兩種：其中接觸型防霉劑主要包括大黃、黃連、黃柏、連翹、金銀花、金錢草、肉桂等，可以通過稀釋后直接使用，也可制成包裝制品用來存放文物；擴散型抗菌劑主要包括丁香、桂皮、花椒、八角、蕾香等無毒或低毒中草藥，通過芳香氣味在空氣中擴散， 對多種微生物均有強烈的抑制作用，具有較好的殺菌防霉作用14

13、，15。最后，應(yīng)當(dāng)引起文物保護工作者注意的是，有些霉菌具有長達數(shù)年甚至數(shù)十年的休眠期，一旦遇到合適的生長環(huán)境霉菌病害將會重新爆發(fā)，因此對于微生物病害，應(yīng)以防為主，防治結(jié)合，做好長期持續(xù)的預(yù)防工作，在源頭上杜絕其對文物的嚴(yán)重危害16。另外，伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，文物保護工作的涉及范圍早已不僅僅局限于文博自身的研究領(lǐng)域，而是逐漸成為一種多學(xué)科交叉的應(yīng)用性研究，為了更好地解決有機質(zhì)文物生物病害這一世界難題，更應(yīng)在今后的工作中不斷加強與交叉學(xué)科科研院所及國內(nèi)外文物保護機構(gòu)的合作研究，以期通過不斷加強的學(xué)術(shù)交流切實提高文博保護工作的成效。參考文獻：1于璽華主編.現(xiàn)代空氣微生物學(xué)m.人民軍醫(yī)出版社，2

14、002.2任南琪等編著.污染控制微生物學(xué)m.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002.3陸承平.獸醫(yī)微生物學(xué)（第三版）m，388-389.4路智勇，惠任.紡織品文物霉害預(yù)防性控制j，四川文物，2009（3），89-92.5賀延齡，陳愛俠.環(huán)境微生物學(xué)m.中國輕工業(yè)出版社.2001.6馬淑琴.關(guān)于文物霉腐機理的探討j，北方文物，1996（1），95-96.7鄭冬青等.幾種常用館藏文物防霉劑的抑菌效果比較研究j，文物保護與考古科學(xué)，26（1）2014，2.8孫秀云等.科技館動物標(biāo)本的日常管理與保養(yǎng)j.林業(yè)科技，30（3），45-46.9路智勇.紡織品文物機械法除霉應(yīng)用初探j(luò)，西部考古（第三輯），336-338.10呂嘉櫪.輕化工產(chǎn)品防霉技術(shù)m.化學(xué)工業(yè)出版社，2003，107-124.11盧衡.文物熏蒸劑的環(huán)境影響與適用性探討j，文物保護與考古科學(xué)，2003，15（2）， 51-56.12楊忙忙.法門寺塔唐代地官出土絲織