1.3.2 Микроорганизмы–разрушители мраморных памятников

Известно, что микроорганизмы заселяют неорганические строительные материалы и способствуют разрушению мрамора, известняка, кирпича и подобных субстратов, находящихся на открытом воздухе. Их развитие на камне усиливает процессы выветривания, приводит к образованию на поверхности скульптур и сооружении окрашенных пленок, корок, отслаиванию чешуи мрамора. Биопленки представляют собой cooбщества микроорганизмов, взаимно поддерживающих развитие друг друга на минеральном субстрате за счет выделения внеклеточных полимерных веществ (пигментов, полисахаридов, белков). Особенно активно деструктивные процессы протекают в условиях городов с высоким уровнем загрязнения воздуха. Частицы пыли, оседающие на поверхности мрамора, взаимодействуют микробными пленками и продуктами их метаболизма, в образующие органические кислоты.

В исследованиях последних лет была показана подущая роль микромицетов в разрушении античного и средневекового мрамора в Средиземноморье, Крыму и в условиях северной Европы. Микроколониальные меланизированные грибы, обладающие дрожжеподобным или меристематическим ростом, по мнению ряда авторов, способны длительное время развиваться на мраморе и вызывать постепенное разрушение его поверхностного слоя. Их отличает высокая устойчивость к неблагоприятным внешним факторам и способность проникать в толщу субстрата. Наряду с ними на поверхности мрамора, находящегося на открытом воздухе, повсеместно присутствуют пропагулы типичных почвенных грибов, попадающие на камень с током воздуха или частицами почвы. Их развитие происходит только при благоприятных внешних условиях и сопровождается быстрой колонизацией субстрата и изменением его поверхностных свойств. Очевидно, что интенсивность деструктивных процессов в поверхностном слое мрамора зависит от факторов внешней среды, а также качественного и количественного состава микрофлоры, изучение которой является непременным условием при анализе причин повреждения камня.

Многочисленные мраморные скульптуры и сооружения в Санкт-Петербурге экспонируются на открытом воздухе и подвергаются прямому воздействию атмосферных факторов и микроорганизмов. Роль последних в выветривании камня здесь изучалась ранее на примере аэробных гетеротрофных и нитрифицирующих бактерий в образцах разрушающихся строительных материалов.(Громов Б.В., 1963)

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований

Объектами исследования выбраны следующие экспонаты:

1. Памятная доска Б.М. Шаховскому, проба на наружной стене главного корпуса АГТУ, установлен около 5 лет назад. (Памятная доска)

2. Монумент, посвященный погибшим в ВОВ, расположенный в парке АГТУ около главного корпуса, установлен около 10 лет назад. (Монумент ВОВ)

3. Памятник преподавателям и студентам Астррыбвтуза – жертвам политических репрессий, расположенный в парке главного корпуса и установленный около 3 лет назад. (Памятник жертвам репрессий)

4. Картина под названием «Старая Астрахань» - художник Дьяков П.К., написана в 90-х годах CC века, хранится в помещении Астраханской картинной галереи им. Кустодиева Б. (Картина)

5. Скульптура под названием «Рабочие фуражки» - неизвестного автора, материал бронза. (Скульптура № 1)

6. Скульптура – автор Шевченко Д.К., материал бронза, сделана в 90 х годах CC века. (Скульптура № 2)

Параллельно исследовалась чистота воздуха в помещениях музея по показателям обсемененности спорами грибов.

2.2 Отбор проб

Исследуемые мною пробы отбирались стерильными тампонами, смоченными в стерильной воде, и помещались в пробирки со стерильной водой для дальнейшего использования.

Поверхность исследуемых экспонатов протиралась тампоном примерно с одинаковой площади 10×10 см2 .

Также бралась проба воздуха в помещении музея, путем открытия чашки Петри со средой Чапека на 15 мин. После чего все пробы транспортировались в лабораторию для немедленного исследования.

2.3 Стерилизация

Стерилизация является одним из важнейших и необходимых приемов в микробиологической практике. Слово «стерилизация» в переводе с латинского означает «обеспложивание». В практической работе под стерилизацией понимают методы, применяемые для уничтожения всех форм жизни как на поверхности, так и внутри стерилизуемых объектов. Микробиологи стерилизуют питательные среды, посуду, различные инструменты и другие необходимые предметы с целью не допустить развитие посторонних микроорганизмов в исследуемых культурах.

2.3.1 Стерилизация питательных сред

Стерилизация насыщенным паром под давлением — автоклавирование.Данный способ стерилизации питательных сред является наиболее надежным и чаще всего применяемым. Он основан на нагревании материала насыщенным водяным паром при давлении выше атмосферного. Среды обычно стерилизуют в пробирках, колбах, бутылях. Емкости заполняют средой не более чем на половину их высоты, чтобы предотвратить смачивание пробок. Сосуды со средами закрывают ватными пробками. Они предохраняют среду от заражения микроорганизмами, находящимися в окружающем воздухе.

Пробки должны быть достаточно плотными.

2.3.2 Стерилизация стеклянной посуды

Основной способ стерилизации стеклянной посуды — обработка сухим горячим воздухом при температуре не выше 180 °С в течение 1 — 3 ч. При этом погибают и вегетативные клетки, и споры микроорганизмов. Стерилизацию осуществляют в специальных суховоздушных (сухожаровых) стерилизаторах и сушильных шкафах, приспособленных для стерилизации.

Подготовка посуды к стерилизации. Посуда перед стерилизацией должна быть тщательно вымыта и завернута в бумагу для сохранения стерильности после прогревания. Посуду развертывают непосредственно перед употреблением.

Стерилизация. Посуду, подготовленную для стерилизации, загружают в стерилизатор (или сушильный шкаф) не слишком плотно, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха и равномерный надежный прогрев стерилизуемого материала. Посуду можно стерилизовать и в автоклаве. Режим стерилизации в этом случае существенно зависит от объема сосудов и толщины стекла. Для автоклавирования посуду готовят, как и для сухожаровой стерилизации.(Нетрусов, 2005).

2.4 Методы исследований

Для выявления, изучения и учета численности микроорганизмов, а в данном случае микроскопических грибов, используют методы посева на плотные питательные среды. Метод посева остается одним из распространенных в практике исследования микроорганизмов, вследствие, того, что позволяет, не только учитывать количество, но и групповой (а часто и видовой) состав микрофлоры, а также позволяет из изолированных колоний, выросших на чашках, выделить микроорганизмы в чистые культуры для дальнейшего исследования и идентификации (Теппер,1987).

Техника посева

На плотные питательные среды посев делают преимущественно поверхностно. Для этого агаризованные питательные среды разливают в стерильные чашки Петри и после охлаждения подсушивают в термостате при 40°С. На поверхность агаровой пластины стерильной градуированной пипеткой наносят 0,05 мл почвенной суспензии, затем стеклянным шпателем Дригальского растирают каплю досуха, при этом открытую чашку держат в вертикальном положении около пламени горелки.