基于可培養(yǎng)技術(shù)的古象牙病害微生物分離鑒定與抑菌劑篩選評(píng)價(jià)（四）
3討論
微生物病害是造成文物劣化的主要因素之一，出土古象牙微生物的研究?jī)H見旦輝等人基于菌株形態(tài)特征分析了金沙出土象牙微生物種類。本研究采用TSA培養(yǎng)基從古象牙殘片XY52-1分離獲得了紅球菌屬、節(jié)桿菌屬、假單胞屬、貪銅菌屬4個(gè)屬的細(xì)菌，這些菌屬不僅廣泛分布于土壤中，也是出土文物中的常見菌屬。其中節(jié)桿菌屬、假單胞屬、紅球菌屬等菌屬在壁畫、土遺址中發(fā)現(xiàn)較多，并且均具有較強(qiáng)的降解作用和較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，值得注意的是節(jié)桿菌屬和紅球菌屬都具有產(chǎn)生紅色色素和莢膜的功能，同時(shí)還具有較強(qiáng)的降解復(fù)雜化合物和耐重金屬能力，這些功能有助于菌株黏附在古象牙表面形成生物膜，還有可能會(huì)引起古象牙的色變和質(zhì)變。貪銅菌屬在多地出土的竹木器中均有發(fā)現(xiàn)，具有纖維素降解能力，由于該菌屬擁有大量的重金屬抗性基因簇，對(duì)含有高濃度重金屬離子的環(huán)境表現(xiàn)出很強(qiáng)的適應(yīng)能力和有機(jī)物降解功能。三星堆K5坑中不僅出土了大量的象牙還有數(shù)量眾多的青銅器，古象牙坑中含有高濃度的銅離子，為貪銅菌屬細(xì)菌的生長(zhǎng)提供了有利的生存條件。
真菌是文物中最為常見的微生物病害，該類微生物具有發(fā)達(dá)的菌絲體并能產(chǎn)生各類代謝產(chǎn)物，可通過菌絲的穿刺作用破壞文物本體結(jié)構(gòu)，甚至可通過產(chǎn)酸、產(chǎn)酶、產(chǎn)生帶顏色的物質(zhì)在文物表面產(chǎn)生腐蝕和色斑，造成文物價(jià)值的不可逆損失。采用PDA培養(yǎng)基從古象牙殘片樣品XY51-1和XY51-2共分離獲得了29株真菌，分屬于枝胞屬、鐮刀菌屬、青霉屬、土赤殼屬、黑孢霉屬、黑陷球殼屬、曲霉菌屬、田頭菇屬、鬼傘屬、栓菌屬、裂褶菌屬、擬層孔菌屬、蠟孔菌屬、煙管菌屬、附球菌屬、鏈格孢屬16個(gè)真菌屬。栓菌屬是從古象牙殘片XY51-1分離獲得的優(yōu)勢(shì)真菌屬，其菌落形態(tài)與該古象牙殘片表面生長(zhǎng)的白色絮狀物相似(圖2)，青霉屬、曲霉屬、鐮刀菌屬、枝胞屬是文物中常見的病害真菌，在金沙遺址古象牙、壁畫、石質(zhì)文物、土遺址以及有機(jī)質(zhì)文物中均有發(fā)現(xiàn)，已有的研究表明這些菌屬不僅在土壤中廣泛分布，也是空氣中主要的真菌屬。由于古象牙出土后暴露于空氣中，其表面真菌種類不僅受埋藏環(huán)境中微生物的影響，也可能與空氣中的真菌有關(guān)。
微生物病害一直是文物生物病害防控的重點(diǎn)，目前文物微生物病害治理中最常用的是化學(xué)方法，霉敵、異噻唑啉酮、新潔爾滅、苯扎氯銨、苯并咪唑等消毒劑和抗生素常被用于文物霉菌病害的防治。如王麗琴等人發(fā)現(xiàn)霉敵對(duì)紡織品具有良好的防霉效果；陳岳等人采用的復(fù)配的異噻唑啉酮對(duì)南海I號(hào)船體表面出現(xiàn)的鐮刀菌屬真菌具有良好的抑制效果；武發(fā)思等人對(duì)太原徐顯秀墓壁畫病害進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)壁畫主要病害來自于白色側(cè)齒霉菌，且確定了0.5%雙氯酚與75%乙醇復(fù)配具有良好抑菌效果；張瀟月等人發(fā)現(xiàn)新潔爾滅能有效抑制竹簡(jiǎn)浸泡液中細(xì)菌生長(zhǎng)。均未見使用抑菌劑對(duì)文物本體有腐蝕作用的報(bào)道。
此外不同材質(zhì)文物和不同保藏條件下出現(xiàn)的微生物種類是不同的，所以需要在抑菌劑類型和劑量的選擇上更具針對(duì)性和科學(xué)性，濫用抑菌劑不僅影響防治效果，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的耐藥性，造成病害微生物的蔓延，最終導(dǎo)致防治失敗。因此，為了有效防控古象牙微生物病害以及控制抑菌劑的使用劑量，選擇了苯扎氯銨、苯并咪唑、制霉菌素、三氯生、特泯菌5種對(duì)環(huán)境友好且使用較為廣泛的抑菌劑。研究表明，這5種抑菌劑主要是通過破壞微生物細(xì)胞膜通透性或與細(xì)胞中的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物發(fā)生不可逆結(jié)合以達(dá)到高效滅菌的作用，但由于各抑菌劑抑菌機(jī)理的差異以及作用對(duì)象種類、數(shù)量和對(duì)抑菌劑敏感度的不同，防治效果也有所不同。本研究發(fā)現(xiàn)特泯菌對(duì)細(xì)菌病害的防治效果最好，濃度為8 mg/L時(shí)就能抑制供試的4株細(xì)菌的生長(zhǎng)，而三氯生和制霉菌素對(duì)真菌病害的防治效果最好，濃度均為400 mg/L時(shí)能抑制供試的29株真菌的生長(zhǎng)。此外，在本研究中苯扎氯銨對(duì)假單胞桿菌的最小抑菌濃度為64 mg/L，遠(yuǎn)低于其抑制分離自飛來峰的假單胞桿菌所使用的0.01%最小抑菌濃度，這可能與菌株本身的特性有關(guān)，也可能與抑菌濃度的判定方法有關(guān)。
通過抑菌劑篩選試驗(yàn)，本研究揭示了使用單一抑菌劑消除環(huán)境中不同種類病害微生物的效果存在較大差異，進(jìn)一步根據(jù)單一抑菌劑的抑菌效果和抑菌特性將4種抑菌劑兩兩復(fù)配，最終確定苯扎氯銨和特泯菌復(fù)配濃度分別為16 mg/L和2 mg/L、三氯生和制霉菌素復(fù)配濃度均為200 mg/L時(shí)，分別對(duì)細(xì)菌和真菌表現(xiàn)出較好的抑制效果，說明抑菌劑混合使用不僅提升了防控效果，也降低了抑菌劑的使用濃度，對(duì)環(huán)境更為友好。
4結(jié)論
采用可培養(yǎng)技術(shù)分析了三星堆遺址出土古象牙的表面病害微生物類群，開展了抑菌劑的篩選和效果評(píng)價(jià)：分離出33株菌，其中4株細(xì)菌分屬于4個(gè)屬4個(gè)種，29株真菌分屬于3個(gè)門16個(gè)屬；同一抑菌劑對(duì)不同屬菌的抑制效果以及不同抑菌劑對(duì)同一屬菌的抑制效果都存在明顯差異，除苯并咪唑外的4種抑菌劑苯扎氯銨、制霉菌素、三氯生、特泯菌在一定濃度對(duì)供試菌株都能達(dá)到完全抑菌的效果，且兩兩復(fù)配后抑菌效果更佳，苯扎氯銨16 mg/L和特泯菌2 mg/L復(fù)配、三氯生200 mg/L和制霉菌素200 mg/L復(fù)配，分別對(duì)細(xì)菌和真菌表現(xiàn)出較好的抑制效果。
由此建議在三星堆古象牙的微生物病害防控和保護(hù)后續(xù)工作中選擇復(fù)配抑菌劑，在提高防控效果的同時(shí)可減少抑菌劑的用量。由于環(huán)境中對(duì)古象牙具有潛在危害的微生物種類豐富，后期需利用高通量測(cè)序技術(shù)等深入研究古象牙表面病害微生物菌群結(jié)構(gòu)，并利用可培養(yǎng)技術(shù)繼續(xù)加大古象牙病害微生物的分離，擴(kuò)大抑菌劑的篩選范圍，更為重要的是開展原位抑菌測(cè)試和效果評(píng)價(jià)以及古象牙病害微生物致病與抗菌機(jī)理研究，為三星堆出土古象牙的微生物病害防控進(jìn)一步提供科學(xué)依據(jù)。
本文系統(tǒng)研究了三星堆出土古象牙表面的微生物病害問題，通過可培養(yǎng)技術(shù)分離鑒定微生物，并評(píng)估抑菌劑效果。研究結(jié)果為古象牙保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)，后續(xù)可結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)一步深入分析。本研究首次對(duì)三星堆古象牙表面微生物病害進(jìn)行了全面分析，揭示了微生物多樣性及抑菌劑優(yōu)化方案，對(duì)文物防護(hù)具有重要實(shí)踐價(jià)值。
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