淺述霉菌生物學特性及常見館藏文物防霉除霉方法

于倩

【摘 要】館藏文物霉菌病害長期以來都是困擾博物館文物保護工作者的首要難題，要想從根本上解決霉菌對館藏文物的侵害，就需要弄清楚霉菌自身的生物學特性及生長環境。因此本文試圖通過對霉菌生長繁殖產生影響的外界環境因素進行探討，以及對常見的防霉除霉方法進行論述，以期對館藏文物常見霉菌病害的防治起到一定的借鑒作用。

【關鍵詞】館藏文物；霉菌；生物學特性；防霉除霉

《禮記·禮運》曰：古人“未有絲麻，衣其羽皮”。大量考古發現與文獻資料均表明：早在遠古時期我們的祖先已經有意識的利用動物毛皮作為保暖御寒之功用，并逐漸在此基礎上發展出獸皮帳篷、獸皮船、羊皮紙、皮甲，以及薩滿服飾物品等多種用途的毛皮類制品。毛皮類制品其構成成分主要為有機質，與書畫檔案類紙質藏品以及紡織類藏品相比，更易受到微生物的多方面侵害，因此通過了解病害微生物的基本生物學特性，有針對性地進行防霉除霉工作已成為毛皮類文物預防性保護工作的重中之重。

一、霉菌定義與生物學特性

“霉菌”一詞其實并不是分類學中的名稱，而是將凡是生長在營養基質上，能形成絨毛狀、蛛網狀或絮狀菌絲體的真菌，均稱為霉菌[1]。絕大多數霉菌的細胞中不含葉綠素，無法合成自身生長所需的碳水化合物，因此必須從外界環境中不斷吸收營養物質加以利用，從中獲得生命活動的能量，合成細胞物質，調節新陳代謝，因此均為異養型生物，營腐生或寄生生活。在自然界中，霉菌以孢子繁殖的無性生殖為主，在分類學中其霉菌孢子的形態特征也是重要依據。霉菌通過孢子萌發而產生菌絲，菌絲經過頂端延長，旁側分支，互相交錯成團，從而形成菌絲體，也稱“菌落”。菌落的形狀一般大而蓬松，多成絮狀或絨毛狀[2]。

二、外界環境因素對霉菌的影響

（一）溫濕度

霉菌的生長繁殖都需要在一定的溫度范圍內進行，能使霉菌迅速生長繁殖的溫度稱為最適生長溫度。根據適應溫度的范圍不同，霉菌又可分為嗜溫菌，嗜熱菌，嗜冷菌。其中絕大多數霉菌均為嗜溫菌，嗜溫菌的生長溫度范圍為10℃～40℃，最適溫度為25℃～35℃。少數適熱菌的生長溫度范圍為20℃～50℃，最適溫度為40℃～42℃。極少為嗜冷菌，在0℃以下也可存活[3]。根據這一特性，路智勇等[4]對紡織品文物保存環境進行研究表明：在低于 25 ℃以下的環境中保存紡織品文物，可顯著降低霉害發生的可能性， 在18℃～20 ℃的環境中最適合紡織品文物的保存。

水分是霉菌生長繁殖的最基本要素，當外界為干燥環境時，霉菌細胞失水使細胞內鹽分濃度增高，蛋白質變性，導致霉菌生命活動降低或死亡。研究發現，多數霉菌在相對濕度95%～100%條件下生長良好，在相對濕度80%～85%的環境中生長不良或停滯，在相對濕度低于64%時任何霉菌都不能生存[5]。

因此嚴格控制環境溫濕度對霉菌的防治具有積極意義。目前大多數文物保存時均能做到嚴格控制庫房大環境的溫濕度，但往往忽視個別文物局部環境的控制，可以考慮在重點文物旁邊或內部放置吸濕盒、活性炭等干燥劑以降低局部環境濕度。需要特別引起重視的是展出文物入庫后的溫濕度檢測，由于環境差異溫濕度變化較大，因此文物庫房應有過渡期藏品專門保管的地點設置，并對重點文物進行局部環境監測，待文物狀態穩定后再行入庫。

（二）酸堿度

一定的PH值也是霉菌正常生長繁殖的必要條件。霉菌喜歡在偏酸性的條件下生存，其最適pH為3～6。外界酸性環境能通過對營養物質理化狀態的改變影響真菌細胞內PH，從而導致酶活力和細胞透過性發生變化。研究顯示偏酸性的污染物會增大霉害發生的幾率[6]，所以應采用性穩定材料對文物進行包裝和存放，避免偏酸性材料引發霉害損失。

另外，由于霉菌可將紙棉麻木竹等材質的文物中的纖維素及毛皮類文物中的脂肪和蛋白質成分進行分解，合成自身所需營養物質，在分解過程中又會持續產生水和熱量，以及檸檬酸、葡萄糖酸等有機酸類物質，使文物局部溫濕度增高，環境PH值發生改變，加重文物的腐蝕程度[7]。值得注意的是，霉菌不僅對上述文物含有的有機質進行分解，導致其機械度下降牢固性降低，容易脆裂，發生粘連，變得陳舊，甚至出現字畫脫落以及導致毛皮文物產生破洞的現象，其分解的有機酸類還會對文物本身鑲嵌的金屬飾件等其他材質產生腐蝕作用，嚴重影響文物品相。因此，應加大對文物進行全面檢查力度，定期對文物進行除塵清潔工作，一旦發現霉菌應立即隔離消毒處理，防止霉菌進一步繁殖擴散。

（三）空氣和光照

空氣是霉菌生存的必要條件之一。除少數為厭氧菌外，大多數霉菌都是需氧菌，只能在有氧條件下生長繁殖[5]。因此可以利用霉菌這一生理特性，將有機質文物存放在無氧小環境中，更有利于避免霉害的發生。

在對光照的研究中表明，在強光照射下（尤其是紫外線），可導致紡織品文物和動物標本的老化加速，其原因可能為有機質文物中所含的蛋白質長鏈分子能夠通過紫外線照射裂解為更易被霉菌分解吸收的短鏈分子。因此通過減少文物曝光時間，采取防紫外線的措施，以及減少紅外光的施加量將有助于紡織品文物防霉。孫秀云等[8]也指出對于動物標本受潮后的處理不可曝曬；在展廳展示區應有避光設施，用人工光源代替自然光源，同時調整光源與物體的距離，減少照明時間和強度，盡量避免直射和集中照射。

三、針對霉菌危害常見的除霉方法

（一）清洗除霉法

清洗類的除霉方法雖然操作簡單方便，但在清洗過程中需要文物與水或化學試劑接觸，對于大部分質地脆弱、色牢度不強、表面附帶重要文物信息或有附帶其他材質的文物并不適用。

（二）機械除霉法

機械法除霉可以采用不同的技術實現，陜西考古研究院的路智勇通過工作實踐總結出一種利用經過改裝的特殊吸塵器進行吸除霉菌的操作方法[9]。其原理是將紡織品文物表面的霉菌吸離文物表面，并通過管道將其吸收過濾殺死在吸塵器的玻璃容器中。操作時，需要在玻璃容器內盛裝一定的殺菌溶液以吸收殺死吸人的霉菌，并將吸塵器的軟皮管吸人口處加以改造。操作時，將吸人口靠近霉菌表面，借助細軟的小毛刷擾動霉斑，利用吸塵器的吸力將霉菌吸離文物表面。霉菌將通過軟皮管被引人玻璃容器中，在液體中被吸收殺滅。除霉操作需在顯微鏡下進行，根據文物強度調節吸力的大小，通過使用不同的輔助工具和不同類型的改造軟皮管口，實現將絕大部分霉菌清離紡織品文物表面的操作。對于脆弱文物，可在其表面覆蓋一層細軟尼龍網或其他類似透孔材料以保護文物表面，然后采用機械法吸除霉菌。這種機械除霉方法操作簡便，可行性強，對文物損害較小，但對于大面積霉變或深層霉變的情況還需進一步觀察，在實踐中的霉變除凈率和復發情況也有待于評定檢測，另外，是否可以考慮在機械除霉后根據文物材質不同加入局部干燥措施，以待加強除霉防霉效果。

（三）除氧封存除霉法

除氧封存滅霉法的原理是制造無氧環境，使霉菌的新陳代謝收到抑制控制其生長繁殖，從而使文物得以保存，但這種除氧環境并不能殺死霉菌抱子，僅能抑制霉菌生長，霉菌抱子一旦遇到合適的環境會再次發生[10]。常見的除氧手段有填充惰性氣體除氧法（以氮氣和二氧化碳氣體較為常見）和抽真空除氧法。具體使用哪種除氧方法則需要根據文物材質和自身條件進行選擇，例如對于毛皮類服飾文物就可采用密封袋抽真空的保存方法，即隔絕空氣又可真空袋又可多次利用，降低保管成本，但操作時可能存在褶皺現象需要進一步解決，對于其他條件要求嚴格、耗材價格高、提取不方便的文物保存，則不易使用此種方法。

（四）殺菌劑除霉法

殺菌防霉劑的殺菌效果好，效率高，但殺菌劑的效果易受環境條件的影響，存在對文物材質及操作者的潛在危害、藥效有效期和藥物殘留等問題。例如，環氧乙烷熏蒸法，該方法殺菌效果好，藥物殘留少，國內有很多關于絲織物在環氧乙烷處理前后的對比研究顯示該方法對織物纖維的力學性質，顏色等的影響很小。但國外資料顯示該方法不適于處理附帶有機染料的文物，因為這有可能給染料等其他附帶物質的分子結構造成不可逆轉的化學變化，也就是說大部分的染色紡織品文物都不適于用環氧乙烷處理[11，12，13]。另外，環氧乙烷的化學毒性大，文物經過環氧乙烷處理后，給后續保護研究及展覽工作埋下了健康安全隱患。雖然環氧乙烷的具有上述缺點，但絕非要否定它在某些特殊情況下的適用性，如在保存條件差又需緊急處理大量嚴重發霉文物時采用環氧乙烷滅菌仍是較好的選擇。

（五）植物滅菌除霉法

對于植物防毒藥材的應用，我國是使用天然中草藥防霉應用最早的國家，植物性防霉劑的最大優點是對人、畜安全，無污染，霉菌不易產生抗性。根據作用途徑不同可分為接觸型防霉劑和擴散型防霉劑兩種：其中接觸型防霉劑主要包括大黃、黃連、黃柏、連翹、金銀花、金錢草、肉桂等，可以通過稀釋后直接使用，也可制成包裝制品用來存放文物；擴散型抗菌劑主要包括丁香、桂皮、花椒、八角、蕾香等無毒或低毒中草藥，通過芳香氣味在空氣中擴散， 對多種微生物均有強烈的抑制作用，具有較好的殺菌防霉作用[14，15]。

最后，應當引起文物保護工作者注意的是，有些霉菌具有長達數年甚至數十年的休眠期，一旦遇到合適的生長環境霉菌病害將會重新爆發，因此對于微生物病害，應以防為主，防治結合，做好長期持續的預防工作，在源頭上杜絕其對文物的嚴重危害[16]。另外，伴隨著科學技術的迅猛發展，文物保護工作的涉及范圍早已不僅僅局限于文博自身的研究領域，而是逐漸成為一種多學科交叉的應用性研究，為了更好地解決有機質文物生物病害這一世界難題，更應在今后的工作中不斷加強與交叉學科科研院所及國內外文物保護機構的合作研究，以期通過不斷加強的學術交流切實提高文博保護工作的成效。

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