新型纳米材料防治档案库房霉变微生物可行性研究

李能树，李何烨 ，尹慧道 ，戴 呖 ，魏魏

(1．安徽大学生命科学学院，安徽合肥230039；2．安徽大学管理学院，安徽合肥230039)

摘要：通过系列实验，初步确定新型纳米氧化银混于基础涂料对库房空气中和墙面的微生物生长有较明显的抑制作用，适用于档案库房中的微生物防治．

关键词：新型纳米材料；微生物；防治；抑菌圈

中图分类号：Q93—3I 文献标识码：A 文章编号：1000—2162(2007)O1—0091一o4

自然界有一群体积微小、结构简单、大多是单细胞少数为多细胞或无细胞结构的低等生物，其中有一小部分以档案材料如纸张、油墨、墨水、浆糊、装订线、胶片、唱片和磁带等为营养物质，并以档案馆内环境为生长繁殖条件，影响档案材料的长久保管 j．因而，采取有力的措施进行预防和控制，最大限度延长材料寿命，是档案保护研究的一项重要课题．

通过对安徽省地市、县、区三级6个档案馆微生物的抽样调查，发现馆内库房空气中和多种物体表面都含有一定数量的微生物，各馆使用的防霉剂未曾经过严格筛选检测，有些库房内的防霉剂失效，甚至自身表面都已经被微生物污染，达不到防霉效果 ⋯．

1 材料与方法

1．1 材料

棉球棒、灵香草叶片(茎)、樟脑丸、定性滤纸、纳米氧化银、纳米氧化锌、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureu$)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)；黄曲霉(Aspergillus flavus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、绿色木霉(Trichoderma viride)、产黄青霉(Penicillium chrysogenum)、链霉菌(Streptomyces griseus)；牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基、马铃薯培养基、察氏培养基等．

1．2 方法

1．2．1 采样方法

将4种培养基各倒入两个平皿，在档案内打开皿盖使之暴露于空气中5min．盖上皿盖，倒置于培养

箱培养；用无菌棉球棒(市售医用)在已霉变或变色的档案上和已有生长霉菌墙壁上擦拭，以粘取细菌、

霉菌和放线菌的孢子，置于无菌袋内备用．根据安徽省不同地理和气候条件分别取自长江以南的芜湖市

档案馆库房、芜湖县档案馆库房；皖西的金寨县档案馆库房；淮河以北的阜南县档案馆库房和合肥地区

的肥西县档案馆库房．

1．2．2 鉴定方法

霉菌鉴定是根据中科院微生物所编的《常见与常用真菌》和魏景超的《真菌鉴定手册》的方法进行；细菌的鉴定是依据王大耜的《细菌分类基础》和中科院微生物所编的《一般细菌常用鉴定方法》进行；放线菌的鉴定是按照阮继生的《放线菌分类基础》和中科院微生物所编的《链霉菌鉴定手册》的方法进行．

1．2．3 防霉剂的选取与制备

(1)灵香草叶片和茎：剪取同样大小的灵香草叶片和茎杆，在每个培养皿中放入3片叶和2段茎．(2)樟脑丸(片剂，有效抑菌成分为樟脑精)：用无菌水按照1：100比例稀释，即每lOOmL无菌水中加入1g樟脑丸粉末．

(3)中药防蛀防霉剂(片剂，有效抑菌成分为冰片、柏木脑和香料)、长效抗霉灵(片剂，有效抑菌成分为香叶醇)，制备方法同前．将定性滤纸剪成1 X 1cm ，每6片纸片用线缝在一起，进行干热灭菌2h后，放入上述制备好的防霉剂稀释液中浸泡，使用时将纸片放在培养基上，正面放置培养皿进行培养．

1．2．4 2种纳米材料溶于无菌水实验

本实验选用公认的抗菌防霉性能较好的两种纳米材料(纳米氧化锌和纳米氧化银抗菌粉)，以长效抗霉灵为对照组，比较3种防霉材料溶于无菌水后对于几种典型的微生物抑制效果，从而确定两种纳米材料用于涂料的可行性，将3种防霉材料溶于无菌水配制10％ 、5％和I％ 的3种浓度．

1．2．5 2种纳米材料混于基础涂料实验

将两种纳米材料混于基础涂料筛选出3种适用的浓度(以粉末在涂料中不析出为准)：纳米氧化银0．1％ 、0．05％ 、0．O1％ ；纳米氧化锌1％ 、0．5％ 、0．1％．1．2．6 测试方法 ]将菌悬液与相应培养基混合倒入培养皿制成平板，取直径为6．Omm的牛津杯置于平板之上，注入防霉剂，由于防霉剂的抑菌能力，在牛津杯的周围会出现一个明显的微生物禁止圈，即抑菌圈．防霉材料的抗菌性能由抑菌圈的大小来评价，抑菌圈的直径越大，表明该防霉材料的抗菌效果越好，反之，则表明该材料的抗菌效果越差． 1．2．7 市售纳米涂料白色乳胶液抑菌实验

主要成分为纳米氧化锌，其活性成分含量不低于37％，对于霉菌有强烈的抑杀能力，不产生耐药性，持效期长，使用方便，流动性好，容易添加，稳定性好．实验地点在芜湖市档案馆的两个地下温度、湿度、空气含菌量在刷涂料前基本一致的库房，设库房A不刷涂料作为对照组，设库房B刷市售纳米涂料．采样方法是将培养皿在空气中暴露5min；采样时间分别为刷墙后1h、50、80、110、140d进行采样．

1．2．8 自配纳米涂料现场使用抑菌实验

将2种纳米材料混于基础涂料配制成3种适用的浓度，纳米氧化银0．1％ 、0．05％ 、0．O1％；纳米氧化锌1％ 、0．5％ 、0．1％．选用档案保护实验室一楼库房一间，将不同种类不同浓度的纳米涂料分别刷于面积为80 X 80cm墙面6片，另有一片墙面不刷涂料作对照组．采样方法为墙面刮片法；采样时间分别为刷墙后1h、32、63、1 16、136、156、170d．上述方法各重复3次．

2 结果与讨论

2．1 结果

(1)通过对全省各地档案馆库房近400个样品进行微生物的分离、纯化，共分离出254个菌株．其中细菌54株、放线菌41株、霉菌139株、纤维素分解菌25株．档案馆库房微生物数量见表1所示表1 安徽省各地档案馆库房微生物数量(个／m )

(2)4种档案库房常用防霉剂以长效抗霉灵抑制霉菌生长效果最好，是档案部门长期推广的高效广谱防霉剂；尤其对黄曲霉和产黄青霉的抑制作用十分明显，中药防蛀防霉剂和樟脑丸的防霉作用不明显，使用后培养皿中都产生一定数量的菌落；灵香草的防霉效果最差，甚至比没有加防霉剂的对照组生长的菌落还要多，主要原因可能是由于中草药原料没有经过高温消毒和精细加工.

(3)两种纳米材料和对照组长效抗霉灵都有抑制细菌、霉菌生长的功效；纳米氧化银抑制细菌和霉菌的效果好于纳米氧化锌．纳米氧化银还有比较好的抑制放线菌生长的功效；10％浓度纳米氧化银无菌水液对细菌、霉菌、放线菌的防霉效果特别好.

(4)不同浓度纳米材料抑制微生物生长效果比较：纳米氧化银和纳米氧化锌混于基础涂料对细菌和霉菌都有一定的抗菌性能，尤其与菌体接触的部分效果明显，前者使用浓度为后者的1／10，说明前者效果比后者更好．0．1％ 、0．05％ 、0．O1％3种浓度的纳米氧化银涂料对绿色木霉抗菌性能都特别好．

(5)市售纳米涂料抑制微生物生长效果检测：与A库房相比，B库房墙面用新型纳米防霉涂料涂刷后，具有一定的抑菌作用，尤其在刷后的50d空气中微生物数量明显减少.在B库房中，纳米涂料用于库房墙面有一定的时效性，从1lOd开始抑制空气中细菌和霉菌的效果有所下降，菌落数呈递增趋势，但没有超过对照组的菌落数，到140d还有一定的抑菌效果．纳米涂料对放线菌的抑制效果较好．

(6)自配纳米涂料抑制微生物生长效果检测：在未刷涂料之前，首先取一组作对照，然后刷6个墙面，1h后取样．以后每30d取样一次，分别弹入牛肉膏蛋白胨、高氏一号和查氏培养基，分别放入28℃和37％培养皿进行培养，细菌培养24h，霉菌培养5d，放线菌培养7d，从检测到微生物的菌落数可以看出，纳米氧化银的抑菌效果比纳米氧化锌好，而且纳米氧化银浓度要低很多．

2．2 讨论

(1)与对照组相比，不同浓度的纳米氧化银和纳米氧化锌涂料刷于墙面后，墙面的微生物数量明显减少，高浓度的防霉效果明显好于低浓度．

(2)纳米氧化银涂料的浓度比纳米氧化锌的浓度要低1O倍，但对于有害微生物的抑制作用并不逊于纳米氧化锌涂料．

(3)自配纳米涂料时效性明显好于市售纳米涂料．刷墙后的170d，两种纳米材料对细菌、霉菌、放线菌的抑菌效果仍然相当明显．

(4)纳米氧化银市售价为15 克，配制0．05％ ～0．10％浓度的纳米涂料刷于库房墙面在半年之内均会有较好的防霉效果．

参考文献：

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