摘要：低溫冷凍是檔案館防范有害生物危害的常見處理措施。本文對(duì)經(jīng)過低溫冷凍處理的檔案黑色疑似霉斑進(jìn)行采樣，結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察、ITS測(cè)序、18S測(cè)序結(jié)果對(duì)樣品進(jìn)行鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)仍存在可以培養(yǎng)成活的霉菌，且從生長(zhǎng)特性以及代謝產(chǎn)物來看，均為會(huì)對(duì)檔案載體產(chǎn)生危害的菌種,亟待采取有效防治措施。然后通過在高濕環(huán)境下紙張生霉的模擬實(shí)驗(yàn)，觀察霉菌在紙質(zhì)載體表面著生的狀態(tài)、霉斑的形成過程，盡管采用75%酒精擦除，霉菌菌絲在紙張纖維內(nèi)仍存在殘留，最后結(jié)合一家檔案館連續(xù)三年的溫濕度趨勢(shì)分析，對(duì)檔案館檢查和修復(fù)生霉檔案提出建議。

關(guān)鍵詞 紙質(zhì)檔案；霉斑；形成；去除

• 引言

  
  

微生物危害是紙質(zhì)檔案面臨的最主要病害之一，對(duì)紙質(zhì)檔案影響較大的微生物主要是霉菌。霉菌在檔案上著生會(huì)形成有色的霉斑污損檔案、覆蓋字跡，影響可讀性。在生長(zhǎng)的不同階段，在不同的載體以及不同的營(yíng)養(yǎng)條件下，霉菌生長(zhǎng)所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，呈現(xiàn)的顏色也不相同。霉菌在載體表面定殖，形成肉眼可見的菌落色斑。紙質(zhì)檔案中含有的纖維素、半纖維素等持續(xù)為微生物生長(zhǎng)提供碳源、氮源、水分等營(yíng)養(yǎng)，檔案受到污染導(dǎo)致酸度增加、強(qiáng)度下降，并具有繼續(xù)蔓延生長(zhǎng)和孢子傳播影響其他檔案紙張的潛在危害。

本文首先以檔案上的黑色疑似霉斑為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行活性分析，然后模擬紙張生霉的過程，觀察霉菌在紙張上的著生狀態(tài)，霉斑的形成和酒精去除效果，最后結(jié)合檔案館庫(kù)房溫濕度趨勢(shì)分析，對(duì)檔案保護(hù)提出建議。

• 紙質(zhì)檔案黑色霉斑活性分析及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  
  

對(duì)檔案館紙質(zhì)檔案邊緣黑色疑似霉斑進(jìn)行取樣，將樣品接種到PDA培養(yǎng)基中，倒置放入恒溫箱28℃培養(yǎng)72小時(shí)，觀察是否有霉菌生長(zhǎng)。經(jīng)采樣、分離和純化、菌落形態(tài)觀察、ITS和18S測(cè)序，培養(yǎng)基中長(zhǎng)出黑色、墨綠、粉色、白色等不同菌落形態(tài)的微生物。實(shí)驗(yàn)表明，紙張檔案邊緣的黑色霉斑具有活性。根據(jù)微生物的菌落形態(tài)學(xué)特征和分子鑒定得出檔案黑色霉斑的微生物主要是曲霉屬、青霉屬、鐮孢屬、毛殼屬、枝孢菌屬。

（1）菌落形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果

菌落的形態(tài)是培養(yǎng)后所呈現(xiàn)的性狀、大小、顏色、紋飾及組成等。不同種的真菌菌落的形態(tài)往往差異很大。將樣本中分離純化的菌種進(jìn)行培養(yǎng)，持續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)8株菌株在PDA培養(yǎng)基上顯示出不同的菌落形態(tài)特征。超景深三維顯微系統(tǒng)觀察菌絲和孢子的微觀形態(tài)，并顯微拍照顯示如下：

菌株1（見圖1）菌落生長(zhǎng)稍局限，菌落初為白色，反面略帶黃色，產(chǎn)生大量黑色孢子。菌絲呈黑褐色，分生孢子梗頂端膨大頂囊大球形，小梗雙層，分生孢子為球形，呈黑或黑褐色。

菌株2（見圖2）菌落生長(zhǎng)局限，藍(lán)綠色，邊緣白色，反面乳白色，有明顯的滲出液。氣生菌絲密氈狀。分生孢子球形，分生孢子梗末端形成掃帚狀分枝輪。

菌株3（見圖3）菌落墨綠色，中間肉粉色，邊緣白色。分生孢子梗形成帚狀枝，分生孢子球形。

菌株4（見圖4）菌落生長(zhǎng)迅速，呈白色或淺粉色的棉絮狀，菌落反面黃色。大型分生孢子無色，紡錘形，1-5個(gè)隔膜。

菌株5（見圖5）菌落墨綠色致密絨狀，邊緣白色，菌落反面初為乳黃色，后為暗綠色。分生孢子梗形成非對(duì)稱形帚狀枝，分生孢子球形。

菌株6（見圖6）菌落生長(zhǎng)緩慢，厚絨狀，表面扁平，墨綠色，邊緣白色，反面同色。鏡下可見菌絲細(xì)枝狀，為有隔菌絲。

菌株7（見圖7）菌落質(zhì)地絲絨狀最初白色，后期淡褐色，菌落反面略帶黃色。無滲出液；有霉味。生長(zhǎng)速度相對(duì)較快，在28℃條件下，4天長(zhǎng)滿9cm的平板。

菌株8（見圖8）菌落質(zhì)地疏松，最初帶黃色，然后變?yōu)辄S綠色，老后顏色變暗，平坦，反面無色。鏡下可見較粗的分生孢子頭，頂端膨大形成頂囊，頂囊上有小梗，小梗上有許多小分生孢子，分生孢子球形。

編號(hào)1-8號(hào)菌株在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落正反面形態(tài)特征

（2）分子生物學(xué)鑒定結(jié)果

本次在檔案黑色斑點(diǎn)處采集培養(yǎng)的霉菌分離出8種5個(gè)屬（見表），均為能對(duì)紙質(zhì)檔案載體產(chǎn)生危害的常見菌種。紙質(zhì)文物上污漬相關(guān)的真菌屬主要為曲霉(29%)和青霉(13%)，本次污損檔案所采菌樣也以青霉、曲霉居多。有的產(chǎn)色素污損檔案，有的產(chǎn)酸增加紙張的酸度，有的分泌纖維素酶，造成紙張強(qiáng)度下降，有的代謝產(chǎn)物具有揮發(fā)性，污染庫(kù)房空氣質(zhì)量。因此研究著生于紙張檔案上的霉菌種類及其特性，對(duì)于紙質(zhì)檔案的保護(hù)、霉斑的去除，以及庫(kù)房空氣污染的治理都是非常必要。本次培養(yǎng)出的8株霉菌，其中：

菌株1、菌株8：屬于曲霉屬，曲霉屬分布廣泛，是引起多種物質(zhì)霉腐的主要微生物之一，在檔案館中，皮革類、紙質(zhì)、裝具以及墻壁都曾有曲霉屬的檢出。黃曲霉( Aspergillus flavus)可分泌I型和II型α－D－木糖苷酶、果膠酶、淀粉酶、蛋白酶和脂酶等其他酶類，在侵染寄主的過程中降解寄主組織，曲霉孢子呈綠、黃、橙、褐、黑等顏色。黑曲霉在生成孢子的同時(shí)分泌黑色素污損檔案，產(chǎn)生葡萄糖酸、檸檬酸、木質(zhì)纖維素降解酶，增加紙張酸度，降低紙張強(qiáng)度，紙張出現(xiàn)發(fā)黃、變脆、顏色加深。

菌株2、菌株3、菌株5：屬于青霉屬，青霉屬營(yíng)養(yǎng)菌絲體無色、淡色或具鮮明顏色，分生孢子呈綠色，藍(lán)色或黃色，即通常看到的各種青霉菌落特有的顏色。青霉和曲霉所呈現(xiàn)出的不同顏色，都是由孢子的顏色造成的。它們的菌絲內(nèi)不含色素，是無色的。曲霉屬的纖維素酶酶活和木聚糖酶酶活皆高于其他菌屬。青霉屬的酶活次之。真菌具有較高的代謝酶活性，其中曲霉屬和青霉屬酶活總體水平較高，故而成為降解館藏紙質(zhì)檔案的主要優(yōu)勢(shì)微生物。

菌株4：屬于鐮孢屬，氣生菌絲白色絨毛狀，在PDA培養(yǎng)基上底部呈淡黃色；

菌株6：屬于枝孢菌屬，菌絲帶有顏色，菌落整體呈現(xiàn)深綠色，枝孢霉的孢子分布廣泛，庫(kù)房空氣微生物檢測(cè)中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)枝孢霉的存在，當(dāng)汛期庫(kù)房濕度大的時(shí)候，孢子沉降到載體表面生長(zhǎng)繁殖。空氣中傳播的枝孢霉孢子是極重要的過敏原，枝孢霉不會(huì)產(chǎn)生任何主要的毒枝菌素，但是可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)多樣性的次生代謝產(chǎn)物，如生物堿，內(nèi)酯，醌類和類固醇,由于代謝產(chǎn)物具有揮發(fā)性，會(huì)引起庫(kù)房空氣中易揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）數(shù)值增大，從而影響庫(kù)房空氣質(zhì)量，并產(chǎn)生異味。

菌株7：屬于毛殼屬，毛殼菌屬?gòu)V泛分布于自然界中各種含纖維素的基物上，能夠產(chǎn)生大量的纖維素酶，降解纖維素，水解成葡萄糖，是造成紙質(zhì)檔案物理性能下降的主要病害真菌之一。

18S和ITS分子生物學(xué)鑒定結(jié)果

• 密閉高濕環(huán)境下紙張生霉形成霉斑情況觀察

將三種紙張（凈皮生宣、新聞紙、膠版紙）放置于金屬托盤中，放入密閉的培養(yǎng)箱。15天后觀察發(fā)現(xiàn)，膠版紙大面積生霉且紙張局部變黃，新聞紙和凈皮生宣也出現(xiàn)霉點(diǎn)，但從面積和顏色來看，遠(yuǎn)不及膠版紙嚴(yán)重。膠版紙紙張表面肉眼可見大面積菌落，且出現(xiàn)紙張變色情況（見圖9）。裁取部分生霉膠版紙?jiān)陲@微鏡下觀察（見圖10）。實(shí)驗(yàn)紙張取出時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度27℃，濕度36.9%,培養(yǎng)箱內(nèi)溫度26.4℃，濕度85.4%，實(shí)驗(yàn)可見，在高濕避光密閉條件下，紙張?jiān)诙潭虄芍軆?nèi)就出現(xiàn)肉眼可見的大面積生霉，并且不同材質(zhì)的紙張?jiān)谏顾俣壬喜町惡艽蟆?/span>

酒精擦除效果觀察。筆者用棉拭子蘸取75%酒精擦拭本文上述實(shí)驗(yàn)中的生霉膠版紙，并使用超景深三維顯微系統(tǒng)觀察擦拭效果（見圖11）。可見擦拭去除了紙張表面的菌絲及孢子，仍有部分菌絲殘留在紙張纖維內(nèi)部。把擦拭過的紙樣以及用過的棉拭子經(jīng)過洗脫接種到培養(yǎng)基上，仍然可以生成菌落。

密閉高濕環(huán)境下膠板紙張生霉形成霉斑及酒精消毒后情況

• 某市級(jí)檔案館一間紙質(zhì)檔案庫(kù)房連續(xù)三年的溫濕度趨勢(shì)

華中地區(qū)某市級(jí)檔案館的庫(kù)房按照檔案館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范建設(shè)，采用有助于庫(kù)房溫濕度環(huán)境穩(wěn)定的新型建筑材料，配備有除濕機(jī)。通過對(duì)近三年庫(kù)房溫濕度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)2020年6-9月、2021年7-10月、2022年6-9月，庫(kù)房月平均溫度大于24℃，月平均濕度大于60%，每年會(huì)有長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月時(shí)間庫(kù)房溫濕度平均值高于《檔案館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ25—2010中紙質(zhì)檔案庫(kù)的溫度14℃～24℃，濕度45%～60%的規(guī)定范圍。

紙張是由長(zhǎng)短不同的植物纖維疊搭交織而形成的具有各向異性的多毛細(xì)孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的親水性和吸附性。環(huán)境濕度對(duì)紙張含水量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在同一環(huán)境濕度下，不同紙張的含水量不同，但紙張含水量隨著環(huán)境濕度的增大而增大，在相對(duì)濕度達(dá)到60%～70%時(shí)，紙張含水量變化速率最大。由于紙張抄造工藝過程不同，環(huán)境濕度對(duì)不同種類紙張含水量影響不一致。監(jiān)測(cè)某檔案館三年的濕度趨勢(shì)顯示（見下圖），汛期6-10月庫(kù)房濕度正好處于紙張含水量隨環(huán)境濕度變化速率最大的區(qū)間。

某檔案館2020-2022年年的溫濕度監(jiān)測(cè)變化趨勢(shì)

• 討論與建議

檔案館為防止新入館檔案帶入潛在的生物污染，對(duì)進(jìn)館檔案采用低溫冷凍的處理方式，并在修復(fù)生霉檔案時(shí)采用酒精擦拭的方式除霉是一種常見的做法。實(shí)驗(yàn)觀察這兩種操作對(duì)霉菌的殺滅和去除效果，發(fā)現(xiàn)這兩種處理方式對(duì)霉菌的殺滅并不徹底，霉菌在適當(dāng)?shù)臈l件下仍可以培養(yǎng)成活。

（1）每年6-10月的汛期，檔案存儲(chǔ)環(huán)境受外界影響，容易出現(xiàn)濕度長(zhǎng)時(shí)間超過標(biāo)準(zhǔn)范圍的情況，這種條件下霉菌孢子易于萌發(fā)，生長(zhǎng)蔓延速度加快，檔案工作人員要加強(qiáng)對(duì)檔案生霉的檢查力度和頻次，曾經(jīng)生霉的檔案要著重檢查，以防去除不徹底，霉菌再度萌發(fā)危害檔案。

（2）從紙張生霉實(shí)驗(yàn)可以看出，不同紙質(zhì)檔案載體生霉以及蔓延速度區(qū)別很大，檢查時(shí)對(duì)于易生霉的紙質(zhì)檔案要著重檢查。對(duì)于被菌絲發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)蔓延迅速，產(chǎn)酸和形成色素的霉菌污染的檔案要優(yōu)先介入處理，以防造成進(jìn)一步損毀。

（3）低溫冷凍可以殺滅檔案害蟲，抑制霉菌的生長(zhǎng)蔓延速度和代謝活性。在本實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)低溫冷凍的霉斑仍具有活性也可看出這種方法無法徹底殺滅紙張上的霉菌。進(jìn)館檔案若發(fā)現(xiàn)有生霉跡象，還應(yīng)采取其他更為有效的滅菌措施。

（4）霉斑由于種類、檔案載體材質(zhì)、產(chǎn)生的時(shí)間等因素，去除的難度存在較大差異。通常來說，生長(zhǎng)初期的菌落，菌絲未深入紙張纖維內(nèi)部，產(chǎn)生的色素也比較淺，較為容易清除。一旦菌絲、色素深入紙張纖維，產(chǎn)生頑固霉斑，如需去除，均會(huì)對(duì)紙質(zhì)載體造成一定的影響。因此無論是從清理操作難易的角度還是對(duì)檔案載體損害的角度來說，都應(yīng)早發(fā)現(xiàn)早修復(fù)。

（5）紙質(zhì)檔案表面被真菌污染呈現(xiàn)的顏色，通常是真菌孢子的顏色，而紙張載體變色則可能與真菌利用載體的營(yíng)養(yǎng)成分而產(chǎn)生的水溶性色素相關(guān)。微生物色素是一種次生代謝產(chǎn)物，與菌體的生長(zhǎng)繁殖沒有明確關(guān)系，一般在其生長(zhǎng)到達(dá)一定階段后產(chǎn)生。因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)微生物污染，并采取滅活手段，才能阻止并減小霉菌對(duì)檔案載體的污損。

（6）酒精擦拭過的生霉檔案，可以有效減少檔案載體表面的菌絲和孢子，但殘留的菌絲仍對(duì)檔案安全造成威脅。真菌的菌絲一般由孢子萌發(fā)產(chǎn)生的芽管發(fā)育而成，除具有繁殖作用外，主要的作用是生長(zhǎng)蔓延、吸收營(yíng)養(yǎng)，紙張上的霉菌菌絲吸收營(yíng)養(yǎng)的過程伴隨分泌各種有機(jī)酸和分解纖維素的酶類的產(chǎn)生，也是紙張被霉菌侵蝕的過程。菌絲的再生能力很強(qiáng)，菌絲片段能夠單獨(dú)傳播，發(fā)展成新個(gè)體。

（7）微生物分子生態(tài)學(xué)研究表明，自然界中絕大多數(shù)微生物物種細(xì)胞尚不能被現(xiàn)有的微生物培養(yǎng)方法和技術(shù)進(jìn)行復(fù)蘇、分離和培養(yǎng)?；谂囵B(yǎng)的方法在很大程度上篩選限制了潛在的微生物類群，這類方法僅能獲得當(dāng)前微生物多樣性的有限部分。研究和認(rèn)識(shí)檔案載體上的微生物，特別是研究微生物對(duì)檔案的影響，離不開微生物分離培養(yǎng)技術(shù)，而能否培養(yǎng)成活與采樣方法、保存條件、培養(yǎng)條件等密切相關(guān)。雖然本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)出了8株分屬于5個(gè)屬的霉菌，但采用宏基因測(cè)序的方式則得到了更多的霉菌和細(xì)菌種類。

“原文刊發(fā)在《檔案學(xué)研究》2024.2期”