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(zhǎng)期以來(lái)都是困擾博物館文物保護(hù)工作者的首要難題，要想從根本上解決霉菌對(duì)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(zhǎng)環(huán)境。因此本文試圖通過(guò)對(duì)霉菌生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生影響的外界環(huán)境因素進(jìn)行探討，以及對(duì)常見的防霉除霉方法進(jìn)行論述，以期對(duì)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(yùn)曰：古人“未有絲麻，衣其羽皮”。大量考古發(fā)現(xiàn)與文獻(xiàn)資料均表明：早在遠(yuǎn)古時(shí)期我們的祖先已經(jīng)有意識(shí)的利用動(dòng)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(jī)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(guò)了解病害微生物的基本生物學(xué)特性，有針對(duì)性地進(jìn)行防霉除霉工作已成為毛皮類文物預(yù)防性保護(hù)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(shí)并不是分類學(xué)中的名稱，而是將凡是生長(zhǎng)在營(yíng)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(xì)胞中不含葉綠素，無(wú)法合成自身生長(zhǎng)所需的碳水化合物，因此必須從外界環(huán)境中不斷吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加以利用，從中獲得生命活動(dòng)的能量，合成細(xì)胞物質(zhì)，

3、調(diào)節(jié)新陳代謝，因此均為異養(yǎng)型生物，營(yíng)腐生或寄生生活。在自然界中，霉菌以孢子繁殖的無(wú)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(guò)孢子萌發(fā)而產(chǎn)生菌絲，菌絲經(jīng)過(guò)頂端延長(zhǎng)，旁側(cè)分支，互相交錯(cuò)成團(tuán)，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(duì)霉菌的影響（一）溫濕度霉菌的生長(zhǎng)繁殖都需要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，能使霉菌迅速生長(zhǎng)繁殖的溫度稱為最適生長(zhǎng)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(zhǎng)溫度范圍為1040，最適溫度為2535。少數(shù)適熱菌的生長(zhǎng)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(duì)紡織品文物保存環(huán)境進(jìn)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(zhǎng)繁殖的最基本要素，當(dāng)外界為干燥環(huán)境時(shí)，霉菌細(xì)胞失水使細(xì)胞內(nèi)鹽分濃度增高，蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致霉菌生命活動(dòng)降低或死亡。研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)霉菌在相對(duì)濕度95%100%條件下生長(zhǎng)良好，在相對(duì)濕度80%85%的環(huán)境中生長(zhǎng)不良或停滯，在相對(duì)濕度低于64%時(shí)任何霉菌都不能生存5。因此嚴(yán)格控制環(huán)境溫濕度對(duì)霉菌的防治具有積極意義。目前大多數(shù)文物保存時(shí)均能做到嚴(yán)格控制庫(kù)房大環(huán)境的溫濕度，但往往忽

5、視個(gè)別文物局部環(huán)境的控制，可以考慮在重點(diǎn)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(kù)后的溫濕度檢測(cè)，由于環(huán)境差異溫濕度變化較大，因此文物庫(kù)房應(yīng)有過(guò)渡期藏品專門保管的地點(diǎn)設(shè)置，并對(duì)重點(diǎn)文物進(jìn)行局部環(huán)境監(jiān)測(cè)，待文物狀態(tài)穩(wěn)定后再行入庫(kù)。（二）酸堿度一定的ph值也是霉菌正常生長(zhǎng)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(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)理化狀態(tài)的改變影響真菌細(xì)胞內(nèi)ph，從而導(dǎo)致酶活力和細(xì)胞透過(guò)性發(fā)生變化。研究顯示偏酸性的污染物會(huì)增大霉害發(fā)生的幾率6，所以應(yīng)采用性穩(wěn)定材料對(duì)文物進(jìn)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(jìn)行分解，合成自身所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在分解過(guò)程中又會(huì)持續(xù)產(chǎn)生水和熱量，以及檸檬酸、葡萄糖酸等有機(jī)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(duì)上述文物含有的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分解，導(dǎo)致其機(jī)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(jī)酸類還會(huì)對(duì)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(duì)文物進(jìn)行全面檢查力度，定期對(duì)文物進(jìn)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(jìn)一步

7、繁殖擴(kuò)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(zhǎng)繁殖5。因此可以利用霉菌這一生理特性，將有機(jī)質(zhì)文物存放在無(wú)氧小環(huán)境中，更有利于避免霉害的發(fā)生。在對(duì)光照的研究中表明，在強(qiáng)光照射下（尤其是紫外線），可導(dǎo)致紡織品文物和動(dòng)物標(biāo)本的老化加速，其原因可能為有機(jī)質(zhì)文物中所含的蛋白質(zhì)長(zhǎng)鏈分子能夠通過(guò)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(guò)減少文物曝光時(shí)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(duì)于動(dòng)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(shí)調(diào)整光

8、源與物體的距離，減少照明時(shí)間和強(qiáng)度，盡量避免直射和集中照射。三、針對(duì)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(jiǎn)單方便，但在清洗過(guò)程中需要文物與水或化學(xué)試劑接觸，對(duì)于大部分質(zhì)地脆弱、色牢度不強(qiáng)、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(jī)械除霉法機(jī)械法除霉可以采用不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，陜西考古研究院的路智勇通過(guò)工作實(shí)踐總結(jié)出一種利用經(jīng)過(guò)改裝的特殊吸塵器進(jìn)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(guò)管道將其吸收過(guò)濾殺死在吸塵器的玻璃容器中。操作時(shí)，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(shí)，將吸人口靠近霉菌表面，借助細(xì)軟的小毛刷擾動(dòng)霉斑，利用吸塵器的吸力將霉菌吸離文物表面。霉菌將通過(guò)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(jìn)行，根據(jù)文物強(qiáng)度調(diào)節(jié)吸力的大小，通過(guò)使用不同的輔助工具和不同類型的改造軟皮管口，實(shí)現(xiàn)將絕大部分霉菌清離紡織品文物表面的操作。對(duì)于脆弱文物，可在其表面覆蓋一層細(xì)軟尼龍網(wǎng)或其他類似透孔材料以保護(hù)文物表面，然后采用機(jī)械法吸除霉菌。這種機(jī)械除霉方法操作簡(jiǎn)便，可行性強(qiáng)，對(duì)文物損害較小，但對(duì)于大面積霉變或深層霉變的情況還需進(jìn)一步觀察，在實(shí)踐中的霉變除凈率和復(fù)發(fā)情況也有待于評(píng)定檢測(cè)，另外，是否可以考慮在機(jī)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(qiáng)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(wú)氧環(huán)境，使霉菌的新陳代謝收到抑制控制其生長(zhǎng)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(zhǎng)，霉菌抱子一旦遇到合適的環(huán)境會(huì)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?dú)夂投趸細(xì)怏w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?xiàng)l件進(jìn)行選擇，例如對(duì)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(shí)可能存在褶皺現(xiàn)象需要進(jìn)一步解決，對(duì)于其他條件要求嚴(yán)格、耗材價(jià)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(duì)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(wèn)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(guó)內(nèi)有很多關(guān)于絲織物在環(huán)氧乙烷處理前后的對(duì)比研究顯示該方法對(duì)織物纖維的力學(xué)性質(zhì)，顏色等的影響很小。但國(guó)外資料顯示該方法不適于處理附帶有機(jī)染料的文物，因?yàn)檫@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(shuō)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(guò)環(huán)氧乙烷處理后，給后續(xù)保護(hù)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(diǎn)

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(shí)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(duì)于植物防毒藥材的應(yīng)用，我國(guó)是使用天然中草藥防霉應(yīng)用最早的國(guó)家，植物性防霉劑的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)人、畜安全，無(wú)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(kuò)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(guò)稀釋后直接使用，也可制成包裝制品用來(lái)存放文物；擴(kuò)散型抗菌劑主要包括丁香、桂皮、花椒、八角、蕾香等無(wú)毒或低毒中草藥，通過(guò)芳香氣味在空氣中擴(kuò)散， 對(duì)多種微生物均有強(qiáng)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(hù)工作者注意的是，有些霉菌具有長(zhǎng)達(dá)數(shù)年甚至數(shù)十年的休眠期，一旦遇到合適的生長(zhǎng)環(huán)境霉菌病害將會(huì)重新爆發(fā)，因此對(duì)于微生物病害，應(yīng)以防為主，防治結(jié)合，做好長(zhǎng)期持續(xù)的預(yù)防工作，在源頭上杜絕其對(duì)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(hù)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(jī)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(qiáng)與交叉學(xué)科科研院所及國(guó)內(nèi)外文物保護(hù)機(jī)構(gòu)的合作研究，以期通過(guò)不斷加強(qiáng)的學(xué)術(shù)交流切實(shí)提高文博保護(hù)工作的成效。參考文獻(xiàn)：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(guó)輕工業(yè)出版社.2001.6馬淑琴.關(guān)于文物霉腐機(jī)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(hù)與考古科學(xué)，26（1）2014，2.8孫秀云等.科技館動(dòng)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(jī)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(hù)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