doc - Биокласс Московской гимназии на Юго–Западе №1543

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Биологический факультет
Московская гимназия на Юго-Западе №1543
Микробиологическое обследование
деструктированных участков стен помещений.
Сухова Т.С.
Научные руководители
А.В. Александрова
М.Б. Дмитриева
Москва
2013
Оглавление
Оглавление............................................................................. 2
Введение ................................................................................... 3
Обзор литературы ........................................................... 4
Материалы и методы ...................................................... 6
Результаты и обсуждение .................................... 12
Заключение........................................................................... 22
Благодарности................................................................. 22
Список литературы ..................................................... 23
Введение
Микроорганизмы играют важную роль в жизни человека. Особенности
многих микроорганизмов используют в медицине, пищевой промышленности, в
сельском хозяйстве, легкой промышленности и др. Наряду с огромной пользой,
которую микроорганизмы приносят человеку, существует целый ряд больших
неприятностей, связанных с их жизнедеятельностью. Это в основном болезни
людей, животных и растений и биоповреждения материалов. Биологические
повреждения ограждающих конструкций (стен) музейных и бытовых зданий
часто становятся причиной появления очагов заражения экспонатов и целого
ряда болезней у людей. Многие микроорганизмы, постоянно присутствующие в
воздухе помещений и на стенах, при благоприятных условиях начинают
развиваться, образовывать колонии и налеты, увеличивая заспоренность воздуха
и обеспечивая распространение инфекции на окружающие предметы и людей.
Большинство этих микроорганизмов по своей природе обитатели почв, но и
в домах они легко находят себе подходящие условия обитания. Так, многим
почвенным микроскопическим грибам, для того чтобы вырасти, нужны вода и
минимальный питательный субстрат. Такие грибы могут жить на живописных
полотнах и иконах, на книгах и рукописях, на предметах прикладного искусства,
на изделиях из стекла и металла, керамики и дерева. Часто очагами заражения
оказываются стены и потолок в местах протечек или конденсационного
увлажнения, а в воздухе летают споры грибов и даже микроскопические частицы
их мицелия. Многие из этих грибов могут вызывать у людей аллергические
реакции.
Для выявления причин заражения экспонатов или плохого самочувствия
людей проводят оценку заспоренности воздуха и зараженности стен помещения
микроорганизмами.
Количественный
и
видовой
состав
выделенных
микроорганизмов позволяет определить степень опасности их для людей и
экспонатов и подобрать способы борьбы с очагами биоповреждений.
Мои научные руководители делали две разные работы по изучению
видового состава микроскопических грибов с целью выявления среди них
потенциальных патогенов и разрушителей. Алина Витальевна Александрова
изучала состав почвенных грибов, развивающихся внутри жилого дома,
расположенного на территории Национального парка Кат Тьен (Вьетнам). Мария
Борисовна Дмитриева проводила мониторинг помещений музейных хранилищ и
архивов. Помогая им, я осваивала методы выделения и лабораторного анализа
микроскопических грибов.
Цель моей работы — научиться проводить микологическое обследование
помещений с признаками биоповреждений внутренних стен. Для этого мне
нужно было решить следующие задачи:
1.
Освоить методы отбора проб.
2.
Научиться выделять грибы из полученных проб и культивировать
3.
Получить
их.
первичный
навык
определения
крупных
групп
микроскопических грибов.
Обзор литературы
Защита от биоповреждений — одна из самых старых проблем, которая
требует своего решения. Микроорганизмы, такие как бактерии, грибы,
водоросли, дрожжи, способны очень быстро разрушать и портить различные
материалы. Более 40% биоповреждений связаны с деятельностью всех
перечисленных выше групп организмов. Характер повреждений определяется
условиями, в которых оказывается повреждаемый материал. На наружных
стенах зданий чаще встречаются фотосинтезирующие организмы (водоросли,
лишайники), а на внутренней поверхности зданий развиваются грибы (Ильичев,
1984).
Деятельность
грибов,
как
правило,
приводит
к
обесцвечиванию
поверхностей, образованию пятен и налетов, физическому и химическому
разрушению отдельных компонентов материалов. Благоприятные условия для
роста грибов — это повышенная влажность и ограниченный воздухообмен.
Очень часто материалы поражаются неагрессивными грибами, неприхотливыми
и способными к росту в экстремальных условиях. Налеты таких грибов могут
создавать микроусловия для обитания более агрессивных грибов, активно
повреждающих
материалы.
Микромицеты
повреждают
большинство
натуральных и синтетических материалов, используемых в промышленности и
строительстве
(Ильичев,
1984).
Кроме
повреждения
материалов
микроорганизмы наносят вред здоровью человека.
По мнению многих исследователей в настоящее время актуальной
санитарной,
микромицетов
эколого-технической
в
окружающей
проблемой
является
антропогенизированной
распространение
среде.
Заметное
увеличение числа микромицетов в помещениях и тем самым повышение уровня
грибковых аллергенов – составная часть проблемы, рассматриваемой как
«синдром больного здания» (sick building syndrom). Для здравоохранения
важным аспектом является изучение состава микобиоты помещений и выявление
субстратов их развития. (Мотеюнайте , Лугаускас, 2005 г).
Многие грибы,
обитающие внутри помещений, могут быть возбудителями болезней и вызывать
у людей сильную аллергическую реакцию благодаря своим ядовитым
метаболитам (Jagjit Singh , 2005). Так, часто встречающиеся в воздухе
помещений и на поверхности стен грибы рода Aspergillus способны вызывать
инвазионный аспергиллез легких (Клясова, 2005), а дрожжеподобные грибы
Candida albicans являются причиной многих кандидозов человека (Арзуманян,
2005). Поэтому множество исследований посвящено методам борьбы с грибами
в домах и ослаблению воздействия токсичных плесеней на здоровье людей (Jagjit
Singh , 2005; Jagjit Singh, 2011). Грибы, встречающиеся в помещениях, относятся
к ограниченному числу родов: Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Verticilium,
Cladosporium, Acremonium, Fusarium (Чекунова, Бобкова, 1984; Идессис и др.,
1976; Панасенко, Татаренко, 1940; Barris, 1978; Huech van der Plas, 1968). Всё это
почвенные грибы, попадающие в помещения из воздуха.
При изучении биоповреждений используются разные способы выделения
грибов. Во-первых, метод прямого посева и метод серийных разведений (когда
на чашки Петри высевают
суспензию сыпучего материала, полученную
разведением изначальной навески в разных объемах воды, кратных друг другу).
Во-вторых, метод седиментации (свободное оседание в течение определенного
времени) и импакт-метод (когда в чашку Петри помещаются споры из
определенного объема воздуха за счет его активного прокачивания), для
выделения грибов из воздуха. Вообще существует еще много разных методов
(Rama Rao, 1970), но эти — самые распространенные. В работе, похожей на ту,
что делаем мы, грибы выделяли только с помощью импакт-метода (Dhruba,
Dutta, Singh, 2010), что, на мой взгляд, недостаточно для полного выявления
состава микромицетов в помещении. В статье Rama Rao (1970) обсуждаются
методы, наиболее подходящие для выделения определенных групп грибов.
Авторы показывают, что методом серийных разведений лучше выделяются
представители родов, которые растут на поверхности почвы и обильно
спороносят: Mucor, Rhizopus, Cunninghamella, Syncephalastrum, Aspergillus,
Chaetomium, Phoma, Pyrenochaeta, Pestalotiopsis, Acremonium, Acrocylindrium. С
помощью метода прямого посева лучше выделяются представители родов
Dictyostelium, Mucor, Rhizopus, Cunninghamella, Syncephalastrum, Aspergillus,
Neocosmospora, Chaetomella, Phoma, Pestalotiopsis, Acrocylindrium плюс всё
семейство Mucoraceae. С помощью root burial метода: Dictyostelium, Mucor,
Rhizopus, Cunninghamella, Syncephalastrum, Macrophomina, Phoma, Arthrobotrys
плюс всё семейство Mucoraceae. С помощью метода «выманивания» на
конопляное семя: Allomyces, Saprolegnia, Pythium, Phycomycete, Nectria. Из этого
следует, что чем больше методов используешь, тем больше шансов наиболее
полно выявить состав грибной микрофлоры помещений (Rama Rao, 1970).
Для более достоверного определения причин заражения предметов
(воздуха, стен) микроорганизмами следует применять комплексный подход.
Прямое микроскопирование, метод седиментации, прямой посев, импакт-метод,
экспресс-окрашивание клеток позволяют оценить степень заражения и степень
активности метаболизма микроорганизмов, присутствующих в составе очага
заражения или в воздухе (Дмитриева, 2010, Dmitrieva, 2012).
Материалы и методы
В ходе микологического обследования мы проводили визуальный осмотр
помещения, отбирали пробы воздуха и поврежденных участков стен для
лабораторного
анализа.
В
лаборатории
высевали
отобранные
пробы,
инкубировали чашки Петри с посевами, микроскопировали и определяли
выделенные микроорганизмы.
Объект обследования.
Для нашей работы мы отбирали пробы с поврежденных участков стен и
воздуха помещений в следующих местах:
1. Жилой дом, расположенный на территории Национального парка Кат
Тьен (Вьетнам). Соскобы делали в местах явного заражения (налеты, набухания).
Пробы плесневых налетов отбирала А.В. Александрова. Пробы воздуха не
отбирали.
2. Здание Архива РАН (Москва, ул. Б.Черемушкинская, 24). Наружная
стена архивохранилища (стена, контактирующая с внешней средой, рис. 1-11).
Характер повреждения стены свидетельствует о миграции влаги извне. При
отсутствии должной гидроизоляции дождевая вода проникает через наружную
стену внутрь помещения, образуя каверны и отслоения поверхностных слоев
(штукатурки и краски). Наличие высолов свидетельствует о миграции влаги
внутри стены от наружных слоев внутрь помещения.
3. Фондохранилище литературного музея (Костромская
обл.,
пос.
Щелыково, музей-заповедник А. Н. Островского, рис 12-17). Наружная стена.
Разрушения так же связаны с нарушением гидроизоляции стены снаружи.
В доме Кат Тьен было отобрано 10 проб, в архиве РАН - 5 ,а в Щелыково —
4.
1
2
3
4
Рис. 1-4. Архив РАН. Участок отбора проб под левым дальним окном над полом
(проба 1) и на высоте 1 м. (проба 2). Обширная зона высолов, отслоения
красочного слоя и разрыхления штукатурки.
5
6
Рис. 5-6. Архив РАН. Участок отбора пробы 3. Под вторым окном слева; h=70 м.
Отслоение красочного слоя и высолы.
7
8
Рис. 7-8. Архив РАН. Под окнами следы миграции влаги: вспучивание
красочного слоя,
коричневые
разводы. Пробы не
отбирали.
9
Рис. 9. Архив РАН. Участок отбора пробы 4. На уровне левой колонны (под
окном); h=0м. Осыпи красочного слоя. Чашки Петри расставлены для
экспозиции.
10
11
Рис. 10-11. Архив РАН. Стена архивохранилища снаружи. Хорошо заметны
следы намокания и разрушения стены.
12
13
Рис. 12-13. Щелыково. Стена фондохранилища снаружи. Хорошо заметны следы
намокания и разрушения стены.
15
14
17
16
Рис. 14-17. Щелыково. Стена фондохранилища изнутри. Хорошо заметны следы
намокания: отслоения красочного слоя, разрыхление и осыпи штукатурки,
вспучивание и образование карманов в поверхностных слоях.
Методы отбора проб.
Прямой посев. При визуальном осмотре мы выявляли поврежденные участки
наружных стен: отставание красочного слоя, образование карманов и полостей,
растрескивание штукатурки, разрыхление штукатурного слоя, осыпи, мокрый
кладочный раствор. В местах повреждений мы делали соскобы (Warcup, 1950).
Небольшое
количество
деструктированного
сыпучего
материала
или
поверхностного налета (соскоб) переносили стерильным скальпелем в чашки
Петри с питательной средой (по 9 уколов). После каждого соскоба скальпель
протирали ватой со спиртом. С каждого поврежденного участка мы брали по 4
пробы с разными по виду повреждениями (разводы, высолы, глубокие каверны).
В доме Кат Тьен были взяты пробы из разных мест не относящихся к наружным
стенам.
Метод разведений. Для выделения микроскопических грибов мы использовали
метод серийных разведений (Waksman, 1916). Он состоит в том, что навеску
сыпучего материала разводят в 10мл стерильной воды (первое разведение). 1мл
полученной суспензии наносят на питательную среду. Потом 1мл той же
суспензии разводят в 9мл стерильной воды (второе разведение), и так далее, в
зависимости от предполагаемой концентрации грибов в исходной пробе. Для
проб из дома Кат Тьен мы делали 4 разведения, а для проб из архива РАН и из
Щелыкова мы делали два разведения. В результате разведений для каждой пробы
из дома Кат Тьен было засеяно по 8 чашек Петри (4 разведения по две разных
среды на каждое). Всего 80 чашек. Для проб из архива РАН мы сделали по два
разведения на каждую пробу, из каждого разведения сделали посевы в две чашки
Петри с одинаковой средой (20 чашек). И для проб из фондохранилища музеязаповедника в Щелыково мы сделали два разведения на каждую пробу, из
каждого разведения мы сделали два посева (на две разных среды). В каждой
чашке было подсчитано общее число колоний, а также число колоний для
каждого визуально выделяемого типа по отдельности. Некоторые колонии были
отсеяны в чистую культуру для определения.
Пробы воздуха в архиве РАН и в Щелыково были отобраны методом
седиментации. Для этого чашки Петри с питательной средой оставляли на час
открытыми в определенных точках помещений (седиментация). Для нас такими
точками были места с постоянной циркуляцией воздуха, и наоборот, участки
застоя воздуха. Это позволяет определить фоновый состав грибов, так как в
воздухе могут присутствовать колониеобразующие единицы (КОЕ) — споры и
микроскопические
частички
мицелия
подавляющего
большинства
микроскопических грибов, которые можно обнаружить как в помещении, так и
на улице.
Питательные среды для выделения микроорганизмов.
Для выделения гетеротрофных микроорганизмов использовали синтетическую
питательную среду с сахарозой в качестве источника углерода и натуральную
органическую питательную среду с экстрактом пивного сусла.
1. Синтетическая питательная среда Чапека-Докса (чап): NaNO3 - 3 г, K2HPO4 1 г, KCl - 0,5 г, MgSO4x7H2O - 0,5 г, FeSO4x7H2O - 0,01 г, сахароза - 30,0 г, агар 20 г, вода дистиллированная - 1000 мл.
2. Агаризированное сусло (са): Сусло - 160 мл, Агар - 16 г, Вода - 840 мл.
(Билай, 1982).
Микроскопирование.
Выделенные грибы мы определяли с помощью бинокуляра МБС-10 и с
помощью светового микроскопа OLYMPUS CX-40. Большинство видов были
определены без моего участия.
Результаты и обсуждение
В доме Кат Тьен методом разведений нам удалось выявить 41 вид грибов,
принадлежащих к 19 родам (таблица №1). Такое большое разнообразие можно
объяснить тем, что во Вьетнаме влажный тропический климат — то есть
условия, наиболее подходящие для роста, развития и размножения самых разных
грибов.
Таблица №1. Состав грибов, выделенных с поврежденных участков стен в
доме Кат Тьен методом разведений.
№
Выделенные микроорганизмы
п/п
1
Acremonium potronii, Fusarium solani, Gliomastix cerealis, Gliomastix sp.,
Hormoconis resinae, Lecanicillium aranearum, Penicillium sp., стерильный тёмный
маленький.
2
Aspergillus niger, A.ochraceus, A.versicolor, Chrysosporium queenslandicum,
Cunninghamella echinulata, Fusarium solani, Gliomastix cerealis, Hormoconis
resinae, Penicillium sp., P.citrinum, P.diversum, P.rubrum, Phoma fimeti,
Pseudallescheria boydii, Rhizopus microsporus, Trichurus spiralis
3
Acremonium potronii, Aspergillus niger, Fusarium solani, Gliomastix cerealis,
Gliomastix sp., Hormoconis resinae, Pochonia suchlasporia
4
Acremonium potronii, Aspergillus flavus, A.niger, A.ochraceus, A.versicolor,
Chaetomium globosum, Penicillium ardesiacum, P.hetheringtonii, P.citrinum,
P.loliense, P.ochrochloron
5
Aspergillus niger, Fusarium solani, Gliomastix cerealis, Penicillium citrinum,
P.implicatum, Simplicillium lamellicola,
6
Penicillium ardesiacum, P.citrinum, P.crustosum, Scopulariopsis brevicaulis,
Trichoderma harzianum,
7
Acremonium rutilum, Aspergillus candidus, A.ochraceus, A.sydowii, A.versicolor,
Gliomastix cerealis, Penisillium loliense, P.rubrum, Talaromyces wortmannii
8
Acremonium potronii, Aspergillus niger, A.ochraceus, A.ustus, A. Versicolor, Fusarium
solani, Penicillium chrysogenum, P.rubrum, Rhizopus arrhizus, R.microsporus,
9
10
Acremonium potronii, Aspergillus flavus, A.ochraceus, A.tamarii, A.versicolor,
Hormoconis resinae, Lecanicillium aranearum, Penicillium brevicompactum
Aspergillus flavus, A.niger, Cunninghamella echinulata, Fusarium solani
В Архиве РАН мы выявили всего один вид - Aspergillus versicolor
(таблица №2). Такое низкое содержание грибов и отсутствие разнообразия видов
можно объяснить тем, что пробы мы отбирали зимой, когда в помещении было
очень сухо. Известно, что зимой в период работы отопительной системы,
относительная влажность воздуха в помещении снижается до 25%. При такой
влажности споры микроорганизмов, а тем более, фрагменты мицелия быстро
погибают.
Таблица №2. Состав грибов, выделенных с поврежденных участков стен в
архиве РАН методом разведений.
№ п/п
№ разведения
Выделенные микроорганизмы
1
1
Нет грибов
2
Нет грибов
1
Нет грибов
2
Нет грибов
1
Нет грибов
2
Нет грибов
2
3
4
1
5
Aspergillus versicolor
2
Нет грибов
1
Нет грибов
2
Нет грибов
Два метода отбора проб дополняют друг друга. Учет выделенных
микроорганизмов следует проводить по двум методам одновременно. В нашем
случае по количеству и разнообразию плесневых грибов (таблица №3 и таблица
№2) можно сделать вывод об отсутствии активных очагов плесневого заражения
в зонах деструкции стены. Penicillium sp. и
Aspergillus versicolor являются
космополитичными видами и очень часто встречаются в воздухе помещений и
на поверхности стен.
Таблица №3. Состав грибов, выделенных с поврежденных участков стен в
архиве РАН методом прямого посева.
№
1
среда
Выделенные микроорганизмы
са
чап
Нет грибов
Penicillium sp.
2
са
Нет грибов
чап
3
4
5
Penicillium sp.
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
чап
Penicillium sp.
При оценке заспоренности воздуха методом седиментации (таблица №4)
в помещении архива РАН мы выделили гриб рода Penicillium и стерильный
мицелий, который не удалось определить. Отсутствие большого разнообразия
микроскопических грибов в воздухе коррелирует с небольшим количеством
микромицетов в поврежденных зонах стены того же помещения. Низкая
относительная влажность воздуха и проветривание помещения не позволяют
сохранять жизнеспособность микроорганизмам в зонах переувлажнения стены и
тем более появляться новым очагам заражения и распространяться в воздухе.
Таблица №4. Состав грибов, выделенных из воздуха архива РАН, методом
седиментации.
№
среда
1
са
Penicillium sp.
чап
Penicillium sp.
2
3
4
5
Выделенные микроорганизмы
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
чап
Стерильный мицелий
са
Стерильный мицелий
чап
Стерильный мицелий
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
При обследовании помещений фондохранилища в Щелыково мы
обнаружили характерные отслоения штукатурки, высолы и даже осыпи кирпича
на наружной стене, и в результате посевов методом разведений, сделанных с
этих участков, мы выделили Penicillium sp., Penicillium chrysogenum и
стерильный мицелий (таблица №5).
Таблица №5. Состав грибов, выделенных с поврежденных участков стен
фондохранилища в Щелыково методом разведений.
№ п/п
№ р.
среда
Выделенные микроорганизмы
1
1
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
2
2
1
2
3
1
2
4
1
2
чап
Penicillium sp.
са
Penicillium chrysogenum
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
чап
Нет грибов
са
Стерильный мицелий
чап
Penicillium sp.
са
Penicillium sp.
чап
Нет грибов
са
Нет грибов
В результате прямого посева тех же проб (таблица №6) мы выделили
Peicillium sp., Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor и стерильный (не
идентифицированный) мицелий. Также в пробу попал Cladosporium sp., но так
как он вырос не в месте уколов, мы можем предполагать, что он попал туда из
воздуха. Отсутствие Aspergillus versicolor в чашках, засеянных методом
разведений, объясняется тем, что грибов, растущих в зонах деструкции стены,
было очень мало, и при разбавлении проб водой (при разведениях) происходит
сильное снижении численности КОЕ на единицу раствора. При посеве
суспензии пробы в чашки Петри может не попасть ни одного фрагмента мицелия
или споры.
Метод разведений хорош в том случае, когда зараженность посевного
материала очень высока. Разведения позволяют подобрать такую концентрацию
посевного материала, при которой подсчет колоний в чашке Петри не вызывает
затруднений.
В
микробиологической
практике
считается
удобным
для
достоверного подсчета следующая концентрация суспензии около 10 4 КОЕ/мл.
При посеве 0,2 мл этой суспензии на чашку Петри вырастает от 60 до 100
колоний, которые в первые пять суток от начала роста можно легко подсчитать.
При очень низких концентрациях КОЕ в пробе (на 1 г или на 1 мл
суспензии) метод разведений не достаточно хорош, так как есть вероятность
того, что в посевной объем могут не попасть (или их буде очень мало) споры,
клетки и фрагменты мицелия.
Таблица №6. Состав грибов, выделенных с поврежденных участков стен
фондохранилища в Щелыково методом прямого посева.
№
Выделенные микроорганизмы
1
Нет грибов
2
Cladosporium sp.(занос)
3
Peicillium sp.,Aspergillus versicolor, стерильный мицелий
3а
Aspergillus versicolor, Penicillium chrysogenum, стерильный мицелий
4
Нет грибов
Методом седиментации в фондохранилище мы выделили Cladosporium sp.,
Cladosporium herbarum, Fusarium sp., Penicillium sp., Penicillium chrysogenum,
Aspergillus versicolor, и несколько грибов со стерильным мицелием, которые нам
не удалось определить (рис. 18 - ), причем Cladosporium sp.был отмечен во всех
седиментационных чашках Петри (таблица №7). Это говорит о том, что КОЕ
(колониеобразующие
единицы)
этого
гриба
находятся
в
воздухе
фондохранилища в большом количестве. Также, почти во всех чашках Петри
был отмечен Fusarium sp. Исходя из результатов метода разведений, можно
видеть, что в воздухе присутствуют КОЕ грибов, растущих на стене, но на стене
нет Cladosporium sp. и Fusarium sp., которые присутствуют в воздухе в большом
количестве.
Это
можно
объяснить
тем,
что
влажная
штукатурка
—
неподходящий субстрат для этих грибов. Но поскольку соответствующие
исследования не были проведены, мы можем только предполагать это.
Таблица №7. Состав грибов, выделенных из воздуха фондохранилища в
Щелыково, методом седиментации.
№
Выделенные микроорганизмы
1
Cladosporium sp., Fusarium sp.
2
Cladosporium herbarum, Fusarium sp., не идентифицированный
3
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий
4
Cladosporium sp., стерильный мицелий (белый)
5
Cladosporium sp., Fusarium sp.
6
Cladosporium sp.,стерильный мицелий, не идентифицированный (темнокоричневый)
7
Cladosporium herbarum, Fusarium sp., стерильный мицелий, не
идентифицированный (темно-коричневый)+дрожжи
8
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (белый)
9
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (белый, пушистый, с рыжим
реверсом), неидентифицированный
10
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (бежевый)
11
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий
12
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (паутинистый)
13
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий, не идентифицированный
14
Cladosporium herbarum, Penicillium sp., не идентифицированный (темный реверс),
неидентифицированный (серый реверс), не идентифицированный (белый)
15
Cladosporium herbarum, не идентифицированный
16
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (белый, пушистый)
17
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (паутинистый)
18
Cladosporium herbarum, не идентифицированный+ дрожжи
19
Cladosporium herbarum, Penicillium sp., не идентифицированный (серый реверс),
неидентифицированный (белый, пушистый)
20
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий+ дрожжи
21
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (серый), не идентифицированный
(белый)
22
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (паутинистый)
23
Cladosporium herbarum, Penicillium sp, стерильный мицелий
24
Cladosporium herbarum, Penicillium chrysogenum, стерильный мицелий (серый),
не идентифицированный (с желтой серединкой)
25
Aspergillus versicolor, Cladosporium herbarum
26
Cladosporium herbarum, не идентифицированный (серо-коричневый), стерильный
мицелий
27
Cladosporium herbarum, не идентифицированный (белый), не
идентифицированный (бежево-зеленый)
28
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (белый, пушистый), стерильный
мицелий (белый), не идентифицированный (серый)
29
Aspergillus versicolor, Cladosporium herbarum, стерильный мицелий
(паутинистый)
30
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий (паутинистый), не
идентифицированный (белый)
31
Cladosporium herbarum, Penicillium sp., стерильный мицелий (пушистый,
воздушный)
32
Cladosporium herbarum, стерильный мицелий, не идентифицированный (с
желтым реверсом)
33
Cladosporium herbarum, не идентифицированный (белый, паутинистый)
Иллюстрации некоторых посевов проб воздуха методом седиментации.
а
б
в
д
г
Рис. 18. Пробы воздуха (метод седиментации) отобранные на разной высоте в
разных точках фондохранилища с поврежденными стенами.
Во всех пробах доминировали темноокрашенные плесневые грибы рода
Cladosporium: черные и темно оливкового цвета бархатистые колонии (рис. 19) с
черным
риверсом.
Споры
(конидии)
двух
типов,
темноокрашенные,
конидиеносцы в виде хорошо разветвленного деревца Представители этого рода
являются обычными контаминантами уличного воздуха. Следующими по
численности представлены грибы рода Penicillium: голубовато-зеленые колонии
с порошистой поверхностью и белой окантовкой, представленной незрелым
мицелием. Конидиеносцы в виде разветвленных кисточек (рис. 20), конидии
мелкие круглые. Риверс колоний бесцветный или желтоватый. У
Penicillium
chrysogenum на поверхности колоний имеются капли желтого эксудата.
Рис. 19. Колония Cladosporium sp. оливкового цвета.Рис. 19. Колония
Cladosporium sp. оливкового цвета.
а
б
Рис. 20. Конидиеносцы и конидии Penicillium sp.
б
а
Рис. 21. Колония (а) и конидии Fusarium sp.
Реже встречались представители других родов: Fusarium (рис. 21),
Aspergillus (рис. 23), дрожжи ( рис. 22) и др.
Колонии Fusarium в начале роста белые в виде пушистого ватообразного
мицелия, позже становятся розовыми с розовым риверсом. Конидии двух типов.
На рисунке 21б представлены конидии в виде изогнутых продолговатых спор с
заостренными концами.
Довольно часто мы выделяли стерильный мицелий белого цвета,
идентифицировать который не представилось возможным.
Р
ис.
22.
Дрож
жевы
е
клетк
и
(пред
поло
жител
ьно
Aureo
basidium sp.),
есть
почкующиеся.
Рис. 23.
Конидиеносцы Aspergillus sp. в виде круглых головок со спорами на тонком
мицелии.
Заспоренность воздуха музейных помещений и архивохранилищ, а
также зараженность стен имеет большое значение в вопросах обеспечения
сохранности экспонатов и архивных документов. При высокой споровой
нагрузке в воздухе помещений и при наличии очагов инфекции на стенах,
потолке, стеллажах существует угроза заражения микроорганизмами предметов
при благоприятных условиях.
По результатам наших исследований можно утверждать, что в
зараженность стен представляет существенную опасность для здоровья человека
и заражения предметов, находящихся в помещении. В архивохранилище РАН
состояние воздушной среды и стен – удовлетворительное, даже несмотря на
наличие обширных зон деструкции стен, связанных с давним проникновением
влаги извне. В фондохранилище в Щелыково отмечены высокая заспоренность
воздуха и низкая степень зараженности стен. Это связано с отсутствием
должного
проветривания
фондохранилища,
наличием
застойных
зон
и
нерегулируемого микроклимата. Низкая степень заражения стен связана с тем,
что строительные материалы (а особенно свежие) имеют щелочной рН (до 9),
что препятствует активному заселению микроорганизмами этого субстрата.
Заключение
Моя работа не является научной в строгом смысле слова, а представляет
собой освоение некоторых методов, о чем было сказано во введении. В ходе
моей работы я научилась отбирать пробы микроскопических грибов с субстрата
и из воздуха, изготавливать питательные среды, выделять грибы, и приобрела
минимальный навык определения микроскопических грибов.
Результаты говорят о том, что флористический состав грибов на
искусственных субстратах в помещениях может значительно отличаться от
состава грибов в воздухе того же помещения. Поэтому следующим шагом может
быть выяснение причин этой разницы.
Благодарности
Я благодарю Биологическую кафедру Московской гимназии на Юго-Западе
№ 1543 за возможность выполнения этой работы, Алину Витальевну
Александрову и Марию Борисовну Дмитриеву за научное руководство, Кристину
Андреевну Калашникову и Алину Витальевну Александрову за помощь в
определении грибов.
Список литературы
Александрова А.В. Микроскопические грибы развивающиеся внутри
жилого
дома,
расположенного
на
территории
центральной
усадьбы
Национального парка Кат Тьен, неопубл., 2013
Арзуманян В.Г., Ожован И.М. Килерная активность дрожжей Candida
albicans. сб.: Успехи медицинской микологии, 2005 г., т.5, с. 197-202.
Дмитриева М. Б.. Линник М. А. Комплексная диагностика биоповреждений
и нетрадиционные способы защиты целлюлозосодержащих материалов, сб.:
Международной научно-практической конференции 20-22 октября 2009 г.
"Сохранность
и
доступность
культурных
и
исторических
памятников.
Современные подходы " Санкт-Петербург, 2010, с 273-283.
Билай В.И. Методы экспериментальной микологии. Справочник, Киев:
Наукова Думка, 1982
Идессис В.Ф., Рамазанова С.С., Шток Д.А., Исанбаева Г.В. Биологическое
разрушение некоторых материалов, вызываемое грибами, сб.: Альгофлора и
микофлора Средней Азии, Ташкент, 1976, с. 295-297
Ильечев В.Д. На стыке экологии и техники, сб.: биоповреждения в
строительстве, М.: Стройиздат, 1984, с. 4-9
Клясова Г. А.. Петрова Н. А. и др. Инвазионный аспергиллез легких в
гематологической практике, сб.: Успехи медицинской микологии, 2005 г., т.6,с.
156-159.
Мотеюнайте
О.,
Лугаускас
А.
Микромицеты
–
контаминанты
стеклотекстолитов, сб.: Успехи медицинской микологии, 2005 г, т.5, с 176-181.
Панасенко В.Т. Татаренко Е.С. Психротолерантная грибная флора пищевых
продуктов, Микробиология, 1940, т. 9, в. 6, с. 579-583
Чекунова Л.Н., Бобкова Т.С. О грибостойкости материалов, используемых в
жилищном строительстве, и мерах ее повышения, сб.: биоповреждения в
строительстве, М.: Стройиздат, 1984, с. 308-316
Barri S. Comparative field and laboratory testing of fungicidal emulsion paints
for interior use, Proc. 4Th Int. Symp., Berlin, 1978, pp 345-353
Dhruba Sharma, Dutta B.K., Singh A.B. Exposure to indoor fungi in different
working environments: A comparative study, Aerobiologia, 2010, Volum 26, issue 4,
pp 327-337
Dmitrieva M., Linnik M. Comparison of Two Methods of Assessment of
Airborne Bio-contaminants. Questions without Answers, in Indoor Air Quality, 2012,
London, pp143-149.
Gutarowska B., Czyzowska A. The ability of filamentous fungi to produce acids
on indoor building materials, Annals of microbiology, 2009, Volum 59, issue 4, pp
807-813
Haleem Khan A.A. et al. Isolation, identification and testing for allergenicity of
fungi from air-conditioned indoor environments, Aerobiologia, 2009, Volum 25, issue
2, pp 119-123
Hueck van der Plas E.H. The microbiological deterioration of porous building
materials, Int. Biodeterior. Bull., 1968, Volum 4, issue 1-2, p. 28
Jagjit Singh, Chuck Yu, Jeong Tai Kim Building pathology — toxic mould
remediation, Indoor built environment, 2011, Volum 20, issue 1, pp 36-46
Jagjit Singh, Toxic moulds and indoor air quality, Indoor built environment,
2005, Volum 14, issue 3-4, pp 229-234
Rama Rao P. Studies on soil fungi IV. A comparison of some techniques for
isolating soil fungi, Mycopathologia et mycologia applicata, 1970, Volume 40, issue 34, pp 299-304
Waksman S.A, Soil fungi and their activities, Soil sci., 1916, Volum 2, issue 1,
pp 103-105
Warcup J.H. The soil-plate method for isolation of fungi from soil, Nature, 1950,
Volum 166, pp 117-118.