Випробування mini DVD дисків на стійкість до ураження мікроскопічними грибами

 

^*  Літературне джерело, в якому є інформація про шкодочинність для паперу відповідного виду гриба.

^** Літературне джерело, в якому є інформація про пошкодження CD-диска відповідним видом гриба.

^*** Літературне джерело, в якому є інформація про зустрічальність відповідного гриба на кіно- фотодокументах.

 

1.5. Фактори, що впливають на розвиток грибів на документах

 

У повітрі завжди знаходяться спори та фрагменти  міцелію грибів. Кількість спор у  повітрі навколишнього середовища коливається залежно від висоти атмосферного шару, характеру місцевості, пори року, складу рослинності та інших чинників. Вважається, що головним джерелом спор у повітрі є гриби, що мешкають на культурних та диких рослинах, рослинних залишках і поверхневих шарах ґрунту [31] .

Мікроорганізми потрапляють до приміщень архівів та бібліотек з потоком повітря через двері, вікна, вентиляційні системи. Повітря приміщень розглядається як складна аерозольна система, в якій концентрація життєздатних спор бактерій і грибів корелює із загальною концентрацією пилу в книгосховищах [11, 32, 33, 34, 35, 36, 37]. Ось чому дослідження повітря та внутрішніх поверхонь архівосховищ привертає увагу мікологів, спеціалістів  в галузі забезпечення збереженості документів.

В різних країнах  є сховища з регульованим та нерегульованим кліматом. Однак, і в тих і в інших -  в результаті сезонних коливань температури та вологості, або аварійних ситуацій можуть виникати умови, сприятливі для розвитку мікроорганізмів із спор, які, також знаходяться на пилових частинках. Звідси випливає той факт, що чим вищий склад пилу в повітрі, тим більше у ньому спор мікроорганізмів. Аналіз мікробіологічного стану обкладинок книг показує, що з одного квадратного сантиметра не знепилених  картонних обкладинок виростає в середньому до 20 колоній мікроорганізмів, тоді як з ледеринового – не більше однієї [38, 39]. Відповідно до міждержавного стандарту оптимальні параметри повітря для збереження документів на паперовому носії знаходяться на рівні: температура (18 + 2)^оС, відносна вологість – (55 + 5)%, для документів на пергамені та шкірі – (60 + 5)% [40, 41]. За російським стандартом оптимальні параметри повітря для збереження КФФД знаходяться у межах: температура (5 – 10)^о С, відносна вологість – (45 – 60)%. При збільшенні температури та вологості повітря частинки пилу зі спорами осідають на стінах і утворюють колонії бактерій та грибів. Останні в процесі розвитку створюють загальну заспореність повітря, що може призвести до ураження документів. За стабільних температурно-вологісних умов ця аерозольна система стійка до осідання і може тривалий час циркулювати в приміщені. Завдяки руху повітряних мас відбувається розповсюдження пилу та мікроорганізмів в усьому об’ємі книгосховищ [33]. Ступінь забруднення повітря пилом і життєздатними спорами мікроорганізмів є важливим показником санітарно-гігієнічного та екологічного стану приміщень повітря архівів та бібліотек [11].

Для виявлення  періодів в яких спостерігається  значна різниця температури, відносної  вологості повітря і кількості  мікроорганізмів  у фондах Російської національної бібліотеки щомісячно протягом 2001-2003 років проводили дослідження мікобіоти повітря. В результаті моніторингу були одержані дані, які вказують на те, що зменшення вологості з початком паливного сезону  сприяє пригніченню життєдіяльності грибів, що призводить до значного скорочення їх кількості в повітрі. Мінімальне значення мікроміцетів в повітрі приміщень в різних фондах спостерігали в період саме паливного сезону, в середньому воно не перевищувало 4 КУО/ч. У літній період за рахунок підвищення вологості створюються умови для проростання спор грибів і їх активного розвитку, результатом чого є збільшення загальної  мікробної забрудненості повітряного простору [42].

В книгосховищах в період з травня по вересень відносна вологість  повітря збільшувалась на 10-30%, що призвело і до збільшення кількості  мікроорганізмів в середньому від  8 до 70 КУО/ч і навіть до 118  КОУ/ч [42].

Найбільша кількість  мікроорганізмів в повітрі книгосховищ майже завжди припадала на кінець вересня і початок жовтня і досягала 200 КОУ/ч. Зазвичай збільшення числа КУО попереджувало збільшенню відносної вологості в попередньому місяці. В деяких випадках збільшення числа КУО і відносної вологості спостерігали одночасно, в одному і тому ж місяці.

Таким чином, протягом трьох  років в книгосховищах відмічали  періодично повторювальні коливання  мікроорганізмів. При звичайній  роботі сховищ існують два періоди: зимово-весняний період (опалювальний сезон) і літньо-осінній (до включення опалення), коли через зміни кліматичних умов виникає можливість активізації життєдіяльності мікроорганізмів, які заселяють  книги і повітря книгосховищ, в першу чергу грибів. Відмічена залежність температури, відносної вологості повітря і кількості мікроорганізмів від рівня яруса: на рівні першого ярусу температура в середньому до 1,5^оС. нижча, а вологість – до 3% вища, ніж на рівні другого ярусу. Кількість мікроміцетів на рівні першого ярусу в середньому в 2-6 разів вища, ніж на рівні другого ярусу [42] .

Заспореність повітряного  середовищ зростає, якщо має місце  запліснявіння документів у приміщенні. Через те, що повітряні потоки піднімають біомасу з уражених документів, концентрація мікроорганізмів та пилу збільшується в 2-3 рази в порівнянні з повітрям, яке надходить через вентиляцію [33].

Місця пошкодження  стін, стелі, скосів вікон приміщень (здуття, відшарування й лущення  побілки та штукатурки, розтріскування та осипання шару фарби, плями різного  походження тощо), що утворилися внаслідок недотримання нормативних режимів експлуатації будівель, є додатковим джерелом пилу, а у разі зараження їх біодеструкторами, ще й додатковим джерелом надходження мікроорганізмів у повітря приміщень. Все це може призвести до значного збільшення заспореності повітря та до зараження документів та засобів зберігання (коробок, тек, стелажів, шаф, тощо) [43].

Мікробіологічний  стан повітря різних приміщень вивчається зазвичай в санітарно-гігієнічних  та епідеміологічних аспектах. Нормативні вимоги та стандарти на сапротрофні гриби та бактерії в санітарній аеробіології відсутні, в той час як саме не патогенні мікроорганізми представляють інтерес з точки зору забезпечення збереження архівних документів [19, 32 44, 45].

Факторами, що впливають  на заселеність та розвиток  грибів на документах у сховищах можуть бути кондиціонери та вентиляція. Так у роботі Мантуровської за 2000 рік сказано, що при черговому обстежені аналіз повітря в сховищі мікрофільмів, розташованому на період реконструкції у підвальному приміщенні сховища, виявлено деяке збільшення кількості грибів та зміну їх видового складу, появу грибів роду Aspergillus. Вибірковий перегляд плівок, мікологічне їх обстеження і додатково – стін та інших предметів не показали наявності цих грибів у стадії  розвитку. Тільки при обстеженні приміщення, яке розташоване на поверх нижче, де не працювала вентиляція, вдалося встановити джерело інфекції. При несправності  кондиціонеру спостерігали розвиток одного виду р. Aspergillus на корінцях підшивок газет, на стелажах напроти отворів повітропроводів. Той же гриб у великих кількостях був присутнім і в повітрі сховища, тоді як там, де клімат забезпечувався кондиціонером, працюючим в нормальному режимі, його не спостерігали зовсім [38].

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА  ЧАСТИНА

 

РОЗДІЛ 2. Об’єкти матеріали  і методи дослідження

 

Об’єктами дослідження  були оптичні носії інформації: DVD-R диск (1 шт.), mini диск – ПО для телефону Fly M110 (1 шт.) та mini DVD-R диски торгової марка LG виробництва CMC Magnetics Corporation з фабричним маркуванням CMC MAG. AF1 в кількості 12 шт. Запис та перевірка інформації на дисках здійснювалася з використанням комп’ютеру з вбудованим записуючим дисководом Optiarc AD-7170A.

Для визначення стійкості  дисків до впливу мікроскопічних грибів були  використані дев’ять видів мікроміцетів, наведених у таблиці 2.1.

 

Таблиця 2.1

Вид	Штам	Місце виділення
1	2	3
Scopulariopsis brevicaulis Bainier.	F16716	м. Київ, мікологічна  площадка, металева поверхня
Trihoderma viride Pers. Ex S. F. Gray.	F16713	малинський паперовий завод, целюлоза
Aspergillus niger van Tieghem.	F73001	м. Київ, мікологічна  площадка, металева поверхня
Aspergillus terreus Thom.	F16718	м. Київ, мікологічна  площадка, металева поверхня
Penicillium chrysogenum Thom.	F16721	М. Київ, картина  написана маслом
Penicillium ochro-chlorum Biourge.	F16715	м. Київ, мікологічна  площадка, металева поверхня
1	2	3
Aureobasidium pullulans (de Bary) Arnaud.	F 15159	м. Саки, бетонні  поверхні очисних споруд
Geotrichum  candidum Link.	F 31311	м. Київ, архівосховище фотодокументів, повітря
Paecilomyces variotiі Bainier.	F16724	Миколаївська область, грунт

 

Зазначені мікроскопічні  гриби були отримані з колекції Випробувальної лабораторії грибостійкості та мікробіологічних досліджень технічних, медичних виробів та матеріалів відділу фізіології та систематики мікроміцетів Інституту мікробіології і вірусології імені Д.К. Заболотного НАН України.

Мікроміцети культивували на агаризованих середовищах Чапека- без та зі сахарозою. Склад повноцінного середовища Чапека (г/л): KCl – 0,5; MgSO4 × 7H2O - 0,5; KH2PO4 – 1,0; FeSO4 – 0,01; NaNO3 – 1,0; сахароза – 20,0; агар-агар – 17,0; вода дистильована до 1 л; pH – 6,8.

 

2.1. Методи вивчення різноманіття мікобіоти повітря сховищ

 

Для вивчення різноманіття мікобіоти повітря сховищ фото-, фоно- та паперових документів проби повітря відбирали в чашки Петрі на агаризовані поживні середовища методом аспірації (примусове осідання спор мікроорганізмів) з використанням приладу «ТАЙФУН». Інкубацію чашок проводили в термостаті, як вказано вище. Для  ідентифікації виділених мікроскопічних грибів з останніх готували мікропрепарати, які досліджували спеціалісти з відділу фізіології та систематики мікроміцетів Інституту мікробіології та вірусології імені Д.К.Заболотного НАН України.

Для визначення видового різноманіття користувалися індексом Менхініка [47], який вираховується за формулою:

D _Mn =

Для множинного порівняння повітря біот різних сховищ користувалися коефіцієнтом множинних порівнянь Сьорєнсена-Чєкановського [47], який обраховується за формулою:

С _sc =

, де

а, b – число видів в порівнювальних біотах; с – число видів, загальне для усіх порівнювальних біот.

Альтернативним  критерієм повноти проведеного  дослідження служить присутність  в колекції видів, представлених  єдиним зразком. Такі види називаються  синглетонами. Для визначення повноти  збору в відповідності до даної  логіки користувалися коефіцієнтом Тюрінга (кооф. повноти збору, англ. sample coverage ) [47], обрахований за формулою:

С= 1-

*100%, де

f – число синглетонів, S – число найдених видів.

Дані про  число синглетонів дозволяють не тільки вияснити, наскільки вивчена біота, але і шляхом елементарного перетворення, орієнтовно визначити загальне число поширених на конкретній території видів (з врахуванням не виявлених дослідником):

T =

, де

Т – загальна кількість видів; S – число найдених видів; C – коефіцієнт Тюрінга.

Для визначення частоти зустрічальності окремого виду користувалися наступною формулою:

P =

, де

n - кількість зразків, в яких знайдено даний вид; N – загальна кількість досліджуваних зразків.

 

2.2. Методи вивчення стійкості DVD дисків до впливу мікроскопічних грибів

 

Для того, щоб  визначити чи можуть конкретні види мікроміцетів використовувати компакт-диски  як субстрат для живлення було проведено  експеримент, суть якого полягала у  тому, що запропоновані стандартом 09.48 - 89 види мікроміцетів, що вказані у таблиці 2.1, усі крім  Geotrichum  candidum, висівали на чашки Петрі у двох варіантах [46]. Першій варіант – гриби культивувалися на повноцінному середовищі Чапека,  другий – на середовищі Чапека без вуглецю. На сьому добу в чашки Петрі на газони с культурами були розкладені фрагменти дисків, які попередньо спеціально не очищалися від зовнішнього забруднення. Спостереження проводили протягом двох місяців. Активність впливу грибів на об’єкти дослідження оцінювали за розробленою нами 9-ти бальною шкалою (табл. 2.2). Результати експерименту оформлювали у вигляді гістограми (рис.3.1).

 

Таблиця 2.2

Дев’яти бальна шкала обростання оптичних носіїв інформації мікроскопічними грибами

Бал	Характеристика  балу
0	Заростання  диску не спостерігається
1	Заростання  лише по периферії
2	Незначне проникнення  гриба з периферії на поверхню диску
3	Ледь помітне  заростання усієї поверхні диску
4	Добре видно  гіфи гриба по усій поверхні
5	Заростання  поверхні диску становить близько 50%
6	Заростання поверхні диску становить більше 50%
7	Заростання  поверхні диску становить близько 80 %
8	Заростання  поверхні диску становить близько 90 %
9	Заростання  поверхні диску становить більше 90 %, спостерігається проникнення  гриба всередину диску

Випробування mini DVD дисків на стійкість до впливу мікроскопічних грибів проводилося відповідно до стандарту «Изделия технические»  метод 3 [46]. Перед випробуванням на всі диски наносилася однакова інформація (файли різних форматів). Для дослідження використовували 4 вибірки зразків: дві дослідні і дві контрольні. Суть методу 3 полягає в тому, що дослідні mini DVD диски без очищення від зовнішнього забруднення штучно заражають суспензією спор тест-культур мікроміцетів і видержують в умовах, оптимальних для їх розвитку. Першу дослідну групу дисків уражували суспензією стандартних 8-ми видів мікроскопічних грибів, другу групу дисків уражували суспензією Geotrichum  candidum (табл. 2). Диски поміщали в ексикатори, на дно яких наливали невелику кількість стерильної дистильованої води для утворення умов високої вологості повітря, потім їх ставили в термостати для інкубації при температурі (29±2)°С. Дослідні вибірки призначалися для визначення інтенсивності розвитку грибів і їх дії на параметри диску. Контрольні вибірки призначалися для порівняння з їх станом  дослідних дисків. «Контроль 1» - диски зберігалися в умовах лабораторії при температурі (22±3)°С і відносній вологості повітря (60±5)% в упаковці виробника. «Контроль 2» - диски поміщалися в ексикатор, на дно якого наливали невелику кількість стерильної дистильованої води для утворення умов високої вологості повітря при температурі в термостаті (29±2)°С.  Спостереження проводили протягом 6 місяців – для першої групи дисків і 5,5 місяців - для другої групи дисків.