Продолжим тему прошлой статьи.
С древнейших времен существовала большая озабоченность по поводу торможения биоулучшения состояния бумажных изделий.
Цуен-суинь цитирует автора VI века Чхи Мин Тао Шу, рекомендуя, что между пятнадцатым и двадцатым месяцами пятого и двадцатым месяцами седьмого месяца книжные рулоны должны трижды раскатываться и раскатываться. Это следует делать в ясный день в просторном, проветриваемом и прохладном доме, а книги не должны подвергаться прямому воздействию солнца, так как это сделает бумагу коричневой. Рулоны, нагретые солнцем, быстро привлекают насекомых, поэтому следует избегать дождливых и влажных дней. Если бы за книгами так ухаживали, они просуществовали бы несколько сотен лет.
Подавляющее большинство методов борьбы с грибками, используемых для предотвращения и/или прекращения биологического ухудшения, вызванного грибками, при сохранении бумаги были адаптированы к другим научным областям, таким как защита материалов, сельское хозяйство или медицина. Эти методы могут идти от ограничения доступа к воде грибами, до применения химических продуктов в газообразном или жидком состоянии или физическими методами, такими как экстремальные температуры, излучение или ток. Как правило, физические методы не оказывают долгосрочного действия e, поскольку они не оставляют следов, их микробицидное действие проявляется незамедлительно.
Однако большинство химических соединений, даже в газообразном состоянии, оставляет остатки, которые могут продлить его антимикробное действие в течение ограниченного периода времени. Ограничение доступа к воде путем снижения активности воды на субстрате может быть самым простым и безопасным способом остановить рост грибов. Этого можно достичь путем сушки, но при работе с большим количеством влажной или влажной бумаги, из-за гигроскопичности этого материала, это обычно медленный процесс и время является ключевым фактором роста микроорганизмов.
Химические микробициды могут быть внедрены уже в процесс производства бумаги, в качестве дополнения к продукции для определения размеров, непосредственно в целлюлозу или в качестве покрытия, чтобы предотвратить развитие микроорганизмов. Эти соединения также могут быть добавлены в клеи, используемые в бумажных изделиях. Традиционно при приготовлении крахмальной пасты используется клей, легко портящийся микроорганизмами, когда он свежий и съеденный насекомыми, когда его уже наносят в документы, иногда добавляют фунгициды и инсектициды.
Тем не менее, большинство противогрибковых методов применялось при дезинфекции уже сформировавшихся бумажных объектов, таких как документы и произведения искусства. Хотя противогрибковые средства могут применяться локально на одном объекте, большинство антигрибковых средств для бумажных изделий используются в качестве средств массовой дезинфекции коллекций. Эти массовые методы лечения применялись после вспышки плесени, в качестве профилактической меры до помещения в лечебное учреждение или в качестве периодической лечебно-профилактической процедуры. Время от времени один и тот же продукт использовался для уничтожения как насекомых-вредителей, так и плесени.
Надлежащий противогрибковый метод для материалов должен обладать широким спектром активности, хорошей химической устойчивостью, низкой стоимостью, не должен быть токсичным для человека и не должен оказывать неблагоприятного воздействия на обрабатываемый материал. Существует несколько факторов, которые могут влиять на антибактериальную активность микробицида, а именно: период контакта, концентрация, температура, рН, наличие органического вещества в почве и тип микроорганизма. Ниже описаны наиболее распространенные до настоящего времени противогрибковые методы, применявшиеся для изготовления бумажных изделий, а также некоторые новые подходы, опробованные в последнее время.
- 1. Химические методы.
Противогрибковые химические вещества действуют на грибы через взаимодействие между их активными ингредиентами и специфическими целевыми участками на микробиологической клетке и в ней. Их эффективность может быть связана с химической структурой, химическими и физическими свойствами. Большинство микробицидов, используемых для материальной защиты, можно охарактеризовать по механизму действия как мембраноактивные или электрофильные. К активным микробицидам мембраны относятся: спирты, фенолы, кислоты, салициланилиды, карбанилиды, дибензамиды, бигуаниды, соли аммония четвертичного возраста, азольные антифунгалы.
Эти микробициды действуют путем адсорбционного покрытия клеточной стенки (формируя тонкую пленку на ее поверхности), вызывая изменения во внешней мембране и вдоль клеточной стенки. Потеряв целостность, эти барьеры позволят микробициду получить доступ к цитоплазматической мембране, где он вызовет смертельные последствия.
Электрофильно активные микробициды включают:
- альдегиды, соединения с виниловой группой a,b-позицией в электронно-отрицательную группу,
- соединения с активированным атомом галогена в a-позиции и/или винилоговой группе, соединения с активированной связью NeS в качестве структурного токсопорного элемента и металлоорганические соединения.
Чем выше электрофильность микробицида, тем выше его противомикробная эффективность. Эти соединения привлекают компоненты в микробной клетке с высокой электронной плотностью, такие как нуклеофильные компоненты.
- 1.1. Спирты.
Спирты - это мембранно-активные микробициды, обладающие всемирно признанной противомикробной эффективностью. Эта эффективность возрастает с увеличением длины цепи и в основном обусловлена коагуляцией и денатуриацией белков в микробной клетке. Водные спиртовые растворы эффективнее против микроорганизмов, чем чистый спирт. Более высокая эффективность достигается при концентрациях от 50% до 90% (v/v), в зависимости от вида алкоголя. Спирты могут быть эффективны против вегетативных форм бактерий, грибов и вирусов, но их действие на спортивные микроорганизмы еще не доказано, и поэтому они считаются только дезинфицирующими и не стерилизующими средствами.
Сравнение влияния паров этанола, изопропанола и бутанола на инактивацию двух видов грибов и растворимость четырех видов красок для письма было выполнено в Бацилково. Результаты показывают, что пары бутанола устраняют грибы, испытанные в концентрациях от 80 до 96%, а изопропанол и этанол эффективны в диапазоне от 30 до 90%. При анализе растворимости все пары спирта вызывали распыление трех из исследованных красок. Поскольку этанол является наиболее часто используемым спиртом для обработки загрязненных плесенью объектов наследия, ниже приводится более подробный обзор.
- 1.2. Этанол.
В качестве дезинфицирующего средства широко используется этанол (C2H6O) или этиловый спирт. Первое исследование о влиянии этанола на культуры бактерий датируется 1880 годом. Этанол воздействует на грибы, воздействуя на проницаемость их цитоплазматической мембраны, вызывая утечку цитозольных компонентов и, в конечном счете, приводя к распаду клетки. Микробицидный эффект этанола зависит от его концентрации и состава. Сообщается о более высоких концентрациях этанола в водных растворах в диапазоне от 50% до 80%, достигая максимальной эффективности 70%. В то время как этанол делает клеточную стенку более проницаемой, вода в растворе переносит спирт в цитоплазму.
Вывод:
Данный раствор этанола не оказывает эффекта, так как грибы вновь размножаются в течение 14 дней после обработки. Кроме того, погружение в этанол имеет более высокую эффективность, чем распыление, возможно, из-за более длительного контакта с раствором перед испарением.
Существует довольно много методов химического воздействия на грибки и мы обязательно еще вернемся к этим темам в следующих статьях моего канала.