VILNIAUS UNIVERSITETAS

CHEMIJOS FAKULTETAS

BENDROSIOS IR NEORGANINĖS CHEMIJOS KATEDRA

Ramunė Minderienė

FUNGICIDINIO POVEIKIO CHEMINI Ų MEDŽIAG Ų ĮTAKA

POPIERIŲ ARDANTIEMS MIKROGRYBAMS IR POPIERIUI

Kultūros vertybių konservavimo specialiųjų studijų baigiamasis darbas

Darbas atliktas: LR MA Botanikos institute,

Biodestruktorių tyrimo laboratorijoje,

P.Gudyno restauravimo centre,

Nacionalinės M. Mažvydo bibliotekos dokumentų konservavimo ir restauravimo centre

Darbo vadovai: dr. Arūnas Krikštaponis

a.k.rest. Dalia Jonynaitė

VILNIUS, 2002

1

Turinys

Įvadas ………………………………………………………………………….…

I. Literat ūros apžvalga …………………………………………………………...

I.1. Popierius – pagrindinė informacijos laikmena ………………………………...

I.2. Popierius – substratas mikrogrybams ………………………………………….

I.3. Mikrogrybai – popieriaus ardytojai ……………………………………………

I.4. Fungicidinio poveikio cheminės medžiagos, naudojamos popieriui

dezinfekuoti …………………………………………………………………....

II. Eksperimentin ė dalis ………………………………………………………….

II.1. Darbo tikslas ir objektas ………………………………………………………

II.2. Darbo metodika ……………………………………………………………….

II.2.1. Naudotos medžiagos ………………………………………………………..

II.2.2. Cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu aktyvumu, veikliųjų

koncentracijų nustatymas …………………………………………………...

II.2.3. Cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu aktyvumu, įtaka

popieriui …………………………………………………………………….

II.2.3.1. Tiriamųjų popieriaus pavyzdžių paruošimas …………………………….

II.2.3.2. Dirbtinis sendinimas ……………………………………………………...

II.2.3.3. Optinių popieriaus savybių tyrimas ………………………………………

II.2.3.4. Mechaninių popieriaus savybių tyrimas ………………………………….

II.2.3.5. Popieriaus pH matavimai …………………………………………………

II.3. Tyrimų rezultatai ir jų aptarimas ……………………………………………..

II.3.1. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio ir natrio benzoato mažiausių

fungicidinių koncentracijų nustatymas ……………………………………...

II.3.2. Butilo alkoholio mažiausios fungicidinės koncentracijos nustatymas ……...

II.3.3. Cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu poveikiu, įtaka popieriaus

savybėms …………………………………………………………………...

III. Išvados ………………………………………………………………………...

Literatūros sąrašas …………………………………………………………………

Summary …………………………………………………………………………...

2

4

4

4

5

9

14

14

20

20

21

22

23

23

23

24

25

26

26

32

33

38

40

44

2

Įvadas

Mikroskopinių grybų randama visur ir visada. Žinoma apie 250 000 mikrogrybų

rūšių. Jų milžinišką išplitimą sąlygoja spartus augimas ir dauginimasis, labai aktyvus

metabolizmas (ardo net naujus polimerus), didelis genetinis ir biocheminis kintamumas,

lengvas perėjimas į anabiozę ir greitas atsigavimas. Svarbiausia šių grybų funkcija

gamtoje – ardant biologinius substratus dalyvauti biocheminiuose medžiagų apykaitos

cikluose. Tai sukelia žmogui daugybę problemų.

Lietuvoje vargu ar rastume biblioteką, nesusidūrusią su mikrogrybų

(mikromicetų) padaryta žala. Žinome, kad biologiniams kenkėjams popierius yra

tinkamas substratas. Net ir šiandien mikrobiologinės infekcijos pašalinimas yra viena iš

svarbiausių ir sunkiai išsprendžiamų problemų.

Dabartiniu metu pasaulio archyvų, bibliotekų apsaugai nuo biologinių kenkėjų

konservatoriai bei mikrobiologai taiko įvairiausius metodus: nuodingas chemines

medžiagas, spinduliavimą, šaldymą, inertines dujas. Tačiau nė vienas jų nėra tobulas.

Objektai, paveikti minėtomis priemonėmis, anksčiau ar vėliau pasmerkti vėl užsikrėsti

mikrogrybų sporomis. Daugelio tyrėjų nuomone, pastovių klimatinių sąlygų

užtikrinimas yra pagrindinis mikrogrybų augimą stabdantis faktorius, nekenkiantis nei

žmogui, nei objektui. Deja, praktikoje nėra paprasta tai įgyvendinti. Sudėtinga fonduose

užtikrinti pastovias, mikrogrybų vystymuisi nepalankias mikroklimatines sąlygas, kai

temperatūra ir drėgmės kiekis svyruoja priklausomai nuo paros, metų laiko. Todėl

būtina žinoti kovos su biologiniais kenkėjais būdus ir priemones.

Šiuo metu yra didžiulis cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu veikimu,

pasirinkimas. Skiriasi jų efektyvumas, kaina, kenksmingumas žmogui ir popieriui.

Todėl šias priemones reikėtų taikyti tik nuodugniai ištyrus. Veiksmingas fungicidas ne

visada tinkamas popieriui.

Nuo 2000 m. Lietuvos Nacionalinės M. Mažvydo bibliotekos Dokumentų

konservavimo ir restauravimo centre mikrogrybais pažeisti spaudiniai hermetiškoje

kameroje dezinfekuojami butilo alkoholio garais. P. Gudyno restauravimo centre

tyrinėti ir praktiškai pritaikyti įprastiniai maisto bei kosmetikos pramonės antiseptikai –

natrio benzoatas ir p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esteris. Šio darbo tikslas buvo

ištirti, kaip minėtos fungicidiniu aktyvumu pasižyminčios cheminės medžiagos veikia

mikrogrybų augimą ir popieriaus savybes.

3

Siekiant užsibrėžto tikslo, darbe buvo sprendžiami šie uždaviniai:

1. Nustatomos butilo alkoholio, p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio ir natrio

benzoato veikliosios fungicidinės koncentracijos.

2. Tiriamas minėtų cheminių preparatų poveikis popieriaus savybėms.

3. Pateikiami duomenys apie šių preparatų taikymo galimybes popieriui dezinfekuoti,

jį restauruojant.

Cheminių preparatų biocidiniam veikimui tirti buvo pasirinktos 5 mikrogrybų

rūšys, saugomos LR MA Botanikos instituto Biodestruktorių tyrimo laboratorijos

mikrooganizmų kolekcijoje: Aspergillus niger, Cladosporium herbarum, Trichoderma

harzianum, Paecilomyces variotii, Penicillium exspansum. Visos šios grybų rūšys

laboratorijos mokslininkų buvo aptiktos Vilniaus bibliotekų patalpose.

Darbą sudaro: įvadas, literatūros apžvalga, eksperimentinė dalis, tyrimo

rezultatai ir jų aptarimas, išvados bei naudotos literatūros sąrašas. Tyrimų rezultatai

apibendrinami ir iliustruojami 3 lentelėmis, 17 paveikslų. Darbo apimtis 44 puslapiai.

4

I. Literat ūros apžvalga

I.1. Popierius – pagrindinė informacijos laikmena

Istorinių duomenų apie kultūrinių vertybių biologinio pažeidimo priežastis nėra

daug. Šis klausimas tapdavo aktualus tik po socialinių sukrėtimų ar stichinių nelaimių:

karo, potvynių, gaisrų, - kai reikėjo gelbėti knygas, rankraščius, paveikslus ir kitas

kultūrines vertybes. Ilgainiui dėmesys šioms problemoms didėjo, labiau susirūpinta ne

tik kultūros vertybių kaupimu, bet ir jų išsaugojimu. Didžioji dalis bibliotekose

sukauptų vertybių yra knygos bei dokumentai. Taigi popierius – pagrindinė

informacijos laikmena [1].

I.2. Popierius – substratas mikrogrybams

Daugumos rūšių popierius pagamintas iš augalinių produktų. Pagrindinė

popieriaus žaliava yra mediena ir kitos augalinės pluoštinės medžiagos, kurių

pagrindinis komponentas yra celiuliozė (C6H10O5)n. Gaminant popierių, į augalinio

pluošto suspensiją dedama įvairių mineralinių medžiagų, proteinų, iš krakmolo

pagamintų klijų, dažų ir tam tikrų chemikalų. Taigi popieriaus masė tampa gera

maitinamąja terpe daugeliui mikroorganizmų. Dažnai jie dar gamybos proceso metu čia

pradeda ardomąją veiklą [2].

Labiausiai gamtoje paplitęs biopolimeras yra celiuliozė. Visų augalų ląstelių

sienelėse yra celiuliozės, tačiau jos kiekis priklauso nuo augalo rūšies. Daugiausia

celiuliozės žoliniuose augaluose, o medienoje daug mažiau: medvilnėje 93%, line 80%,

kanapėse 77%, spygliuočių medienoje apie 50%, lapuočių medienoje apie 40%.

Celiuliozė yra linijinis nešakotas homopolisacharidas, sudarytas iš gliukozės

likučių (ß-D-gliukopiranozių), sujungtų tarpusavyje ß-1,4-glikozidiniais ryšiais.

Celiuliozės polimerinės grandinės sujungtos vandenilinėmis jungtimis į micelius arba

mikrofibriles. Dalis celiuliozės pluošto sudaryta iš kompaktiškai vandeniliniais ryšiais

susijungusių molekulių. Tai kristalinės sritys (kristalitai). Be jų celiuliozėje yra

amorfinių vietų, kur tarpai tarp molekulių yra didesni, o sąveika tarp jų silpnesnė.

Kristalų kiekis ir tūris lemia celiuliozės savybes. Amorfinės sritys greičiau

hidrolizuojamos. Vandens molekulės nesugeba įsiskverbti į kristalito vidų, bet patenka į

5

amorfines sritis, sudarydamos vandenilinius ryšius su celiuliozės makromolekulėmis, ir

jas brinkina. Gamtinė celiuliozė yra daugiau kristalinė, tačiau įvairūs fiziniai bei

cheminiai procesai nulemia amorfinių sričių gausėjimą. Būtent dėl šių pokyčių

celiuliozė ilgainiui darosi biologiškai mažiau atspari [3, 4, 5].

Popierius mikrogrybams – maitinimosi terpė ir atraminė medžiaga. Grybų

micelis lengvai įsiskverbia į popieriaus plaušus, sudarydamas sudėtingą grybienos ir

popieriaus plaušų rezginį. Kartais tai grynai mechaninis susipynimas, bet dažniausiai šis

procesas susijęs su padidėjusiu fermento celiuliazės aktyvumu, kuris sąlygoja plaušų

destrukciją [1].

Gaminius iš gamtinių polimerų: odą, tekstilę, medieną, popierių - žmonės nuo

seno naudoja buityje, kultūros ir meno srityse. Dėl savo sudėties šios medžiagos gali

būti paveiktos tiek abiotinės, tiek biologinės korozijos todėl, kad gamtiniai polimerai –

geras substratas mikroorganizmams (bakterijoms, pelėsiams) išgyventi [6].

I.3. Mikrogrybai – popieriaus ardytojai

Mikrogrybų universalumą sąlygoja micelinė struktūra, kuri užtikrina gerą

kontaktą su substratu, greitą augimą, dauginimąsi ir labai aktyvų metabolizmą. Dėl

pažangios fermentinės sistemos mikrogrybai sugeba naikinti bei įsisavinti net tokias

medžiagas, kurių kiti organizmai nevartoja: popierių, medį, odą ir įvairias organines

atliekas. Svarbiausia mikrogrybų funkcija gamtoje – ardyti biologinius substratus [2, 7,

8].

Net ir pažangiai kondicionuotos bibliotekų patalpos visuomet užterštos grybų

sporomis. Pagrindinis gamtinis mikrogrybų šaltinis yra dirvožemis, o grybų sporų

pernešėjas - oras. Mikrogrybai į patalpas patenka įvairiais būdais: su oro srovėmis, jie

įnešami darbuotojų, lankytojų, su naujais leidiniais. Knygas ardo daug mažiau rūšių

mikrogrybų, negu jų randama patalpose. Dalis grybų rūšių yra atsitiktinės, dėl savo

biologinio savitumo per trumpą laiką nesugebančios prisitaikyti prie specifinių

substratų: popieriaus, pergamento, odos [1].

S. Gravesen rašo, kad kurios nors rūšies grybai visada galės įsisavinti kurią nors

organinę medžiagą, pvz., šieną, maisto produktus, medį, popierių, linoleumą, dažus,

kaip mitybos šaltinį. Net aviacinis mazutas gali būti substratas grybams augti, jeigu

jame pakanka drėgmės [9].

6

Lyginant su bakterijomis, grybai yra aktyvesni celiuliozės ardytojai pirmiausia

dėl to, kad jų hifai yra labai skvarbūs ir lengvai patenka į medienos ir kitų substratų

vidų. Bakterijų galimybės ardyti daug lignino ir celiuliozės turinčius substratus yra

ribotos. Tačiau lignoceliuliozę ardo ne vienas organizmas, o jų bendrijos [2].

Celiuliozę mikrogrybai įsisavina specifinių fermentų kompleksų dėka. Jie

sintetina fermentus celiuliazes, kurios įvairiais būdais ardo celiuliozę. Fermentų sistema,

katalizuojanti hidrolitinį celiuliozės skaidymą, vadinama celiuliaziniu kompleksu. Jo

dėka celiuliozė laipsniškas suskaidoma iki gliukozės, kurią mikrogrybai naudoja kaip

anglies ir energijos šaltinį.

Yra žinoma, kad mikrobiologiškai skaldant celiuliozę dalyvauja trys fermentų

grupės:

1. C1 fermentai – egzo–1,4-ß-gliukozidazės;

2. Cx fermentai – endo ir egzo-1,4-ß-gliukanazės;

3. Celobiazės arba 1,4-ß-gliukozidazės.

Apibendrintai šių fermentų veikla parodyta schemoje (žr.1pav.).

ß-D-gliukozido-gliukohidrolazė

KRISTALINĖ CELIULIOZĖ

C1

Celiuliozės makromolekulių

skaidymasiki elementarių

fibrili ų

CELIULIOZĖSELEMENTARIOS

FIBRILĖS

GLIUKOZĖ

CELOBIOZĖ

OLIGOMERAI

GLIUKOZĖ

egzo Cx

endo Cx

ß-1,4-gliukan-4-gliukohidrolazė

ß-1,4-gliukan-celobiohidrolazė

ß-1,4-gliukan-4-gliukanohidrolazė

1 pav. Celiuliozės fermentinio skaidymo schema (pagal Eriksson ir Wood, 1985).

Pirmojoje celiuliozės irimo stadijoje C1 fermentas atlieka paruošiamąją funkciją

– apardo celiuliozę, padidindamas substrato drėgnumą ir atpalaiduodamas stipriai

surištas jungtis. Jis įsiskverbia į kristalinės celiuliozės sritis ir suardo vandenilines

jungtis tarp celiuliozės grandžių. C1 fermento dėka celiuliozė suardoma iki polianhidro-

β-gliukozinių grandinių. Po to Cx fermentai hidrolizuoja apardytą celiuliozę iki tirpių

7

cukrų, galinčių difunduoti į ląsteles, daugiausia disacharido celobiozės. Pagaliau, 1,4-β–

gliukozidazė vandenyje tirpius darinius – celobiozę, oligomerus - paverčia į gliukozę.

Ne visuose mikroorganizmuose yra visas celiuliazinių fermentų kompleksas.

Mikroorganizmai, kuriuose yra C1 ir Cx fermentų grupes, dar vadinami tikraisiais

celiuliozės skaldytojais. Jie gali lengvai ardyti gamtinę celiuliozę, pavyzdžiui,

medvilnės pluoštą (Trichoderma viride, Trichoderma reesei, Trichoderma harzianum,

Chaetomium sp.). Mikroorganizmai neturintys C1 fermentų, nesivysto ant gamtinės

celiuliozės. Tokie mikroorganizmai dar vadinami pseudoceliuliozolitiniais. Jie gerai

auga tik ant apardytos celiuliozės. Tai daugelis Aspergillus genties grybų. Tarp C1 ir Cx

fermentų pastebėtas sinergizmas, todėl, jiems veikiant kartu, celiuliozės irimas stipriai

suintensyvėja [2, 3, 10, 11, 44].

Popierių ardantys mikrogrybai tiriami daugelyje pasaulio šalių. Sukaupta daug

duomenų bei patirties [12,13,14,15]. Ilgamečių J. Niukšos [1] tyrimų duomenimis,

įvairiose Rusijos bibliotekose yra pavykę išskirti ir identifikuoti 288 mikrogrybų rūšis,

priklausančias trims klasėms ir 167 gentims. Dauguma jų (212 rūšių) priskiriama

Mitosporinių (Deuteromycetes – pagal ankstesnį skirstymą) grybų grupei. Kitų šalių

mokslininkų duomenimis, popierių pažeidžiančių mikrogrybų skaičius daug mažesnis:

Italijos bibliotekose pavyko aptikti 24 genčių mikrogrybų [16], JAV bibliotekose – 34

genčių mikrogrybų [17].

Vilniaus Universiteto mokslininkų duomenimis [18, 19, 20], ištyrus Vilniaus,

Kauno ir Panėvežio bibliotekų knygas, aptiktos ir identifikuotos 38 mikrogrybų rūšys.

1995 - 1996 metais A. Lugauskas ir kiti LR MA. Botanikos instituto darbuotojai atliko

išsamius mikologinius tyrimus Nacionalinės M. Mažvydo ir Lietuvos Mokslų

Akademijos bibliotekose. M. Mažvydo bibliotekoje saugojimo ir aptarnavimo fondo

patalpose aptikta ir identifikuota 41 grybų rūšis, priklausanti 15 genčių [21].

Vieningos nuomonės, nuo ko priklauso bibliotekose saugomų leidinių

mikroflora, nėra. Vieni tyrinėtojai [22] teigia esant ypatingų mikrogrybų rūšių,

prisitaikiusių prie tokių specifinių substratų, kaip knygos. Jų paplitimas nedaug

tepriklauso nuo vietovės klimatinių sąlygų. Kiti autoriai [23, 24] teigia, kad kiekvienoje

vietovėje mikrogrybų rūšinė sudėtis gali būti skirtinga. A. Krikštaponio [21] nuomone,

jų įvairovė priklauso nuo metų laikų, oro drėgnio, temperatūros ir daugelio kitų

veiksnių. Gamtoje gausu natūralių polimerinių medžiagų, kuriose yra lignino ir

celiuliozės. Ši mitybos terpė palanki daugelio rūšių mikrogrybams vystytis. Iš aplinkos

su oro srovėmis šios natūraliai aplinkoje funkcionuojančios mikrogrybų rūšys nuolat

8

patenka į knygų saugyklas ir gali sėkmingai prisitaikyti prie mitybos substrato –

popieriaus.

Sankt-Peterburgo ir Maskvos bibliotekose nustatyta vienokia mikrogrybų rūšinė

sudėtis, o Kijevo ir Minsko bibliotekose ji kitokia. Visose bibliotekose rasta daugiausia

šių genčių grybų: Penicillium, Aspergillus, Mucor, Fusarium, Trichoderma,

Chaetomium, Acremonium, Stachybotrys, Sporotrichum. Lenkijos [25] bibliotekose

dažniausiai pasitaikė Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Alternaria, Chaetomium,

Botrytis, Paecilomyces, Trichoderma. Artima minėtai yra Lietuvos Mokslų Akademijos

ir Nacionalinės M.Mažvydo bibliotekų grybų rūšinė sudėtis: Penicillium, Aspergillus,

Cladosporium, Mucor, Trichoderma, Aureobasidium. Išsamias studijas atliko austrų

autoriai [26, 27, 28]. Teigiama, kad dauguma ant knygų besivystančių grybų yra

mezofitai. Jų micelio augimas gali prasidėti esant OºC. Augimui palankiausia

temperatūra yra 25-35ºC, maksimali – 30-40ºC. Tačiau natūralioje aplinkoje optimali

temperatūra gali būti kitokia.

Vienas iš svarbiausių grybų augimo faktorių yra vanduo. Kalbant apie vandenį,

literatūroje dažnai vartojama sąvoka vandens aktyvumas, kuris žymimas aW. Grybams

vystytis reikalingas substrate nesurištas vanduo, nes surištas (pavyzdžiui, druskos

tirpale) yra jiems beveik neįveikiamas. Taigi vandens aktyvumas ir yra tas realus

vandens kiekis substrate, reikalingas organizmo cheminėms ir biocheminėms

reakcijoms. Vandens aktyvumas tiesiogiai priklauso nuo santykinio oro drėgnio. Ši

priklausomybė išreiškiama Scotto (1957) lygybe:

RH (%) = aW x 100,

kur RH – santykinis oro drėgnis, aW – vandens aktyvumas.

Nustatyta, kad daugelio mikrogrybų rūšių vandens aktyvumo minimumas aW =

0,62-0,82 (RH = 62-82%), optimumas aW = 0,92-0,99 (RH = 92-99%).

Daugelis mikrogrybų prisitaikę atlaikyti sausrą. Manoma, kad jie išskiria tam

tikrų medžiagų, pavyzdžiui, glicerolio, kuris veikia kaip osmotinio slėgio reguliatorius,

vandens absorbentas. Taip substrate išsaugomas didesnis vandens kiekis.

Dar vienas veiksnys, veikiantis grybų augimą, yra substrato pH. Daugumos

mikrogrybų optimalus substrato pH 4,5-6,5. Tik tam tikros grybų rūšys vystosi, kai

substrato pH žemesnis nei 2 arba aukštesnis nei 8. Nurodoma, kad pakeitus substrato

pH, keičiasi ir grybo apykaitos procesai, fiziologija, metabolizmas [3, 27, 29].

9

I.4. Fungicidinio poveikio cheminės medžiagos, naudojamos popieriui dezinfekuoti

Pagrindiniai reikalavimai pramoniniams biocidams dar neseniai buvo jų

efektyvumas ir ekonominis komercinis rentabilumas. Dabar vis labiau atsižvelgiama į

ekologinius dalykus. Kultūros vertybėms apsaugoti skirtos medžiagos privalo visiškai

nekeisti objekto fizinių bei cheminių savybių. Medžiagos turi būti bespalvės, kiek

galima stabilesnės, nepalikti jokių pėdsakų ant užkrėstų objektų, mažai toksiškos

žmonėms [3].

Literatūros duomenimis, iš 4 tūkstančių ištirtų potencialių biocidų vidutiniškai

tik vienas yra taikomas praktiškai [30]. Sunku patikrinti, kas naudoja literatūroje

aprašytas fungicidinio poveikio chemines medžiagas kultūrinių vertybių apsaugai.

Švedų mokslininkas M. Nitterus abejoja, ar iš viso egzistuoja fungicidų naudojimo

archyvuose bei bibliotekose standartai arba rekomendacijos [29].

Pramoninių cheminių preparatų, tiesiogiai skirtų knygų dezinfekcijai, beveik

negaminama. Todėl restauratoriai dažnai pritaiko kitiems tikslams sukurtus biocidus.

Dažniausiai tokie cheminiai preparatai - daugiakomponentės sistemos, be pagrindinės

veikliosios medžiagos turinčios pH stabilizatorių, tirpiklių, skiediklių, paviršiaus

aktyviųjų medžiagų, emulgatorių ir t.t. Kartais tiksli preparato cheminė sudėtis

nežinoma, be to, ji gali būti šiek tiek kitokia skirtingose gaminimo partijose. Be to, tą

pačią medžiagą įvairūs gamintojai pavadina skirtingai. A. Strzelczik [31] rekomenduoja

detaliai ištirti tokias restauruojant naudojamas medžiagas.

M. Nitterus savo straipsnyje [29] apžvelgia konservavimo praktikoje dažniausiai

naudojamas chemines medžiagas:

a) fenolo darinius,

b) formaldehidą,

c) ketvirtines amonio druskas,

d) etileno oksidą,

e) kitas nuodingąsias medžiagas.

Fenolo dariniai. Turbūt labiausiai popieriaus apsaugai buvo taikytas timolis. Jį,

kaip fungicidą, beveik prieš 60 metų rekomendavo H. Plenderleitas. Visi fenolo dariniai

pasižymi fungicidiniu veikimu, tačiau yra labai kenksmingi žmogui bei pažeidžia patį

popierių. Kiti naudojami fenolo dariniai: p-chloro m- krezolis, ortofenilfenolas, n-

fenilsalicilanilidas, Preventol, Dowicicde, Sirlan.

10

Formaldehidas: metilaldehidas, metanalis, CH2O. Tai labai stiprus fungicidas,

sunaikinantis net ir grybų sporas. Formaldehido naudojimas dėl dirginančio ir

alergizuojančio poveikio žmogui griežtai ribojamas.

Ketvirtin ės amonio druskos. Tai paviršiaus aktyviosios medžiagos,

naudojamos kaip plovikliai ir dezinfektantai. Manoma, kad jų dezinfekcinis veikimas

pasireiškia plazminės membranos, o vėliau ir pačios ląstelės suardymu. Šis veikimo

mechanizmas būdingas ir alkoholiams, fenoliams, benzoinės rūgšties esteriams

(Parabenams).

Etileno oksidas - bespalvės toksinės sprogstamosios dujos. 1928 m. pirmą kartą

panaudotos kaip insekticidas, o 1933 m. taikytos muziejaus fumigacijai. Tyrimais

įrodyta, kad etileno oksidu paveikti objektai yra dar labiau puolami biologinių kenkėjų.

Kitos nuodingosios medžiagos. XX a. tirtos naujos dezinfekuojančio poveikio

medžiagos, naudotos popieriaus pramonėje bei popieriui konservuoti. Visi preparatai

pasižymėjo priešgrybiniu veikimu, tačiau dažnai jie buvo nuodingi žmogui bei

pažeisdavo patį objektą. Tokios nuodingosios medžiagos yra: gyvsidabrio druskos,

benzoinės rūgšties esteriai, parabenai.

Dezinfekcines priemones galima purkšti, tepti šepetėliu, dėti jų kompresus,į jas

merkti patį objektą, daryti jų injekcijas ir fumiguoti. Skystos biocidinės medžiagos

naudojimas dažnai pavojingas saugomam objektui, nes šis gali išbrinkti, gali būti

pakenktas tekstas ir t.t. Saugesnis yra fumigacijos metodas. Čia veiklioji medžiaga

veikia kaip garai arba dujos. Hermetiškoje patalpoje sukuriama biologiniam kenkėjui

nuodinga aplinka. Šio metodo pranašumas tas, kad saugoma medžiaga tiesiogiai

nekontaktuoja su tirpalu. Dezinfekuojant dujomis panaudojami alkoholio, o-fenil-

fenolio garai, p-chlor-m-krezolas, timolis ir nuodingos dujos, kaip etileno oksidas,

metilbromidas ir formaldehidas. Alkoholio garai, tiksliau propanolis, butanolis ir amilo

alkoholis, yra veiklieji biocidai, saugantys nuo pelėsių ir bakterijų. Jie nekeičia

dokumentų spalvos ir fizinių savybių. Tinkamiausias iš jų yra butanolis. Jį galima

naudoti net dokumentams su antspaudais iš sakų ar vaško su sakų priemaiša. Taip pat jis

nepakenkia antspaudų dažams, rašalui, odai [32].

Literatūroje [33] rašoma, kad dezinfekcijos efektyvumas priklauso nuo cheminės

medžiagos pobūdžio, koncentracijos ir temperatūros, mikrobų rūšies, amžiaus, kiekio,

aplinkos sąlygų. Paprastai mikrobus efektyviau veikia didesnės koncentracijos tirpalai,

tačiau yra išimčių, pvz.: 96° alkoholis veikia silpniau negu 70°. Medicininėje

literatūroje [34] teigiama, kad alkoholiai kaip antiseptikai yra efektyviausi 60-70º.

11

Spiritai nusodina baltymus iš ląstelės sienelės ir išplauna lipoidus. Tinkamai naudojant,

alkoholiai efektyviai naikina vegetatyvines daugumos grybų ir bakterijų formas, tačiau

neveikia bakterijų ir grybų sporų, virusų.

Kitame straipsnyje M. Nitterus nagrinėja etanolio fungicidinį veikimą [35].

Etanolis yra gerai žinomas ir plačiai naudojamas dezinfektantas. Manoma, kad jis

pažeidžia plazminės membranos selektyvinį pralaidumą ir sukelia viduląstelinių

komponentų (amino rūgščių, ribozių, K+, PO43-) ištekėjimą. Ląstelė visiškai suardoma.

Dėl molekulės polinių savybių, trumpos anglies grandinės ir mažo hidrofobiškumo

etanolis menkai įsiterpia į membranos lipoidus. Ilgagrandžiai ir hidrofobiškesni

alkoholiai, priešingai, lengviau koncentruojasi membranoje. Manoma, kad būtent jų

hidrofobiškumas padidina membranos pralaidumą ir sukelia ląstelės turinio ištekėjimą.

Todėl reikia daug mažesnių ilgagrandžių alkoholių koncentracijų, kad būtų visiškai

suardytos ląstelės. Nurodoma, kad veikliosios etanolio koncentracijos yra 50-80°, o

optimali - 70°. Etanolio koncentracijos, viršijančios 80°, nėra efektyvios, nes staigi

lipoproteininio komplekso denatūracija aplink ląstelę suformuoja apsauginį koaguliatą.

Jis apsaugo ląstelę nuo tolesnio etanolio skverbimosi.

M. Nitterus, apibendrindamas savo išsamių tyrimų duomenis, teigia, kad 70°

etanolio tirpalas neužmuša mikrogrybų sporų. M. Nitterus rimtai abejoja, ar etanolis gali

būti naudojamas kaip baktericidinė priemonė. Kito autoriaus Floriano nuomone,

etanolis gali netgi suaktyvinti sporų dygimą. Taigi ar etanolis veiksmingas biocidas, gali

atsakyti tik tolimesni tyrimai.

A. Orlita savo straipsnyje [6] pastebėjo, kad etileno oksidas ir metilobromidas

yra labai toksiški ir dirbti su jais nesaugu. Dėl šios priežasties ieškota kitų medžiagų,

kurios, nerizikuojant sveikata, efektyviai veiktų biologinį kenkėją. Dar 1985 m. A.

Orlita skaitė paskaitą apie garuojančių biocidų problematiką ir panaudojimą. Kaip nauja

garuojančių biocidų grupė buvo ištirti alkoholiai: amilo alkoholis, butilo alkoholis ir

propilo alkoholis. Garų būsenos tai aktyvios biocidinės medžiagos, be to, jos nekeičia

nei cheminių, nei fizinių organinių medžiagų savybių. Naudoti praktikoje buvo

pasiūlytas butanolis. A. Orlita siūlo dezinfekciją atlikti hermetiškoje, nerūdijančioje

kameroje. Veiklusis komponentas yra alkoholio garai, laisvai garuojantys iš tirpalo,

esančio inde, kameros dugne. Hermetiškai užsidarančiai 1 m3 tūrio kamerai naudojama

0,1% butanolio ir 0,004% distiliuoto vandens. Šio vandens kiekio reikia santykiniam

drėgniui padidinti virš 80%. Tai būtina, norint užtikrinti fungicidinį butanolio poveikį.

Dezinfekuojama 48 valandas, esant 24-28 ºC temperatūrai.

12

A. Orlita dezinfekciją patikrino hermetiškuose 4-5 dm3 tūrio eksikatoriuose. Jis

mano, kad mažiems objektams eksikatorių galima naudoti ir saugojimo bei

restauravimo praktikoje. Autorius teigia, kad butanolio garų naudojimas biologinės

korozijos sukėlėjų dezinfekcijai yra ekonomiškas, nekenksmingas ir pakankamai

veiksmingas metodas bibliotekų ir archyvų fondų apsaugojimui.

Latvijos mokslininkai L. Belkova ir kt. [36] rašo, kad butanolio garais galima

sunaikinti 94-100% grybų: Trichoderma spp., Alternaria spp., Penicillium spp. ir kt.,

įskaitant Trichoderma harzianum, kuris yra agresyviausias dėl galingo celiuliozę

skaidančių fermentų komplekso.

Eksperimentais nustatyta, kad panaudojus butanolį nepakito nei objektų

pluoštinė struktūra, nei klijų sluoksniai. pH parametrų matavimas karšto ir šalto vandens

ekstraktuose parodė, kad, paveikus butanolio garais, pH gali likti nepakitęs arba pakisti

nežymiai 0,2÷0,5 ribose. Popieriaus baltumo svyravimai buvo 0,2÷0,6.

L. Belkova rašo, kad buvo atlikti ir visapusiški XIX a. išleistų knygų saugojimo

tyrimai. Gerai žinoma, jog toks senas popierius ilgai saugant yra labiau pažeidžiamas.

Rezultatai parodė, kad dirbtinis sendinimas nepablogina butanolio garais paveikto

popieriaus, o kartais net pagerina fizines ir mechanines jo savybes, lyginant su

neapdorotais popieriaus pavyzdžiais.

Be to, buvo ištirtas butanolio garų poveikis 76 rankraščiams, kuriuose naudoti

galo - geležies, alizarino, sandalmedžio ir sintetinis (rašyta šiuolaikiniame popieriuje)

rašalai. Nustatyta, kad pasirinktasis apdorojimo būdas yra visiškai nekenksmingas

popieriui. Šiais atvejais vaizdinė informacija nepakito. Ištirtas butanolio garų poveikis

paveikslų ir piešinių dažams: akvarelei, aliejiniams dažams, guašui, medžio angliai,

pastelėms, sangvinui, sepijai, indiškajam rašalui ir pieštukui (102 pavyzdžiai).

Nustatyta, kad pradinė spalvų paletė ir jos intensyvumas nepakito.

L. Belkova ir kt. po išsamių tyrimų daro išvadą, kad apdorojimas butanolio

garais yra priimtiniausias metodas dezinfekuoti XVII-XVIII a. knygas, rankraščius ir

dokumentus, saugomus bibliotekose.

Literatūroje patariama popieriaus dezinfekcijai rinktis medžiagas, kurios

naudojamos maisto ar farmacijos pramonėje. I. Hödl tyrimų duomenimis [28], knygų

dezinfekcijai veiksminga naudoti para–hidroksibenzoinės rūgšties esterius. Šių junginių

pagrindu firma Bayer jau dešimt metų gamina preparatus, kurių prekinis pavadinimas

Solbrol®. Tyrimų duomenimis, šis preparatas veikia visus knygų saugyklose

13

pasitaikančius mikroorganizmus. Jis netoksiškas, neutralios reakcijos, jo veikimas

ilgalaikis. Bendras pavadinimas Solbrol® žymi tris skirtingus junginius:

- Solbrol M = para-hidroksibenzoinės rūgšties metilo esteris,

- Solbrol A = para-hidroksibenzoinės rūgšties etilo esteris,

- Solbrol P = para-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esteris.

Šių preparatų veikliosios medžiagos analogų gamtoje randama gervuogėse ir

avietėse.

Prieš du dešimtmečius rusų mokslininkai knygoms dezinfekuoti pasiūlė para-

hidroksibenzoinės rūgšties metilo esterį, kurio komercinis pavadinimas Nipagin®. N.

Rebrikova [37] tyrė jo naudojimo restauruojant galimybes. Buvo analizuojama nipagino

įtaka klijams bei organiniams dažams, naudojamiems restauruojant knygas. Nustatyta,

kad sendinimo proceso metu ši medžiaga tik šiek tiek keičia natūralių organinių dažų

spalvą. Rekomenduojama šio preparato, kaip antiseptiko, įdėti į klijus, pavyzdžiui, iš

kviečių miltų. L. Voroninos ir O. Nazarovos duomenimis, nipaginas puikiai tinka guašu

bei tempera tapytiems meno kūriniams dezinfekuoti [38]. J. Niukša [1] taip pat priskiria

nipaginą biocidams, naudojamiems popieriui apsaugoti, nors popieriui dezinfekuoti jo

nesiūlo. A. Krikštaponis [21], tyręs benzoinės rūgšties fungicidinį aktyvumą, rašo, kad

tai – junginys, įeinantis į natūralius eterinius aliejus (gvazdikėlių, tuberozų). Jis nėra

toksiškas ir pasižymi fungicidiniu veikimu, tačiau mikrogrybų vystymuisi visiškai

sustabdyti reikalingos santykinai didelės benzoinės rūkšties koncentracijos. Tai labai

apriboja jos panaudojimo galimybes.

14

II. Eksperimentin ė dalis

II.1. Darbo tikslas ir objektas

Kaip jau buvo minėta, darbo tikslas - ištirti trijų fungicidiniu veikimu

pasižyminčių cheminių medžiagų - butanolio garų, p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo

esterio (propilparabeno) ir natrio benzoato - poveikį mikrogrybams ir popieriui.

Tyrimai buvo atliekami dviem etapais. Visų pirma buvo nustatomos cheminių

medžiagų veikliosios fungicidinės koncentracijos. Vėliau tirta šių medžiagų įtaka

popieriui.

Tyrimams pasirinktos LR MA Botanikos instituto Biodestruktorių tyrimo

laboratorijos mikroorganizmų kolekcijoje saugomos 5 grybų rūšys (žr. 2-6 pav.):

1. Aspergillus niger MA-6.

2. Cladosporium herbarum BT-6.

3. Trichoderma harzianum MA-40.

4. Pecilomyces variotii MA-21.

5. Penicillium exspansum MA-21-10.

15

Aspergillus niger Tiegh. – juodasis galvenis (2 pav.) – labai dažnas mikrogrybas,

išplitęs visame pasaulyje, išskiriamas iš įvairiausių gamtinių substratų, aktyvus organinės

medžiagos ardytojas. Aspergillus niger rūšies grybai naudojami pramonėje: iš jų gaminamos

organinės rūgštys, antibiotikai ir kiti žmonėms reikalingi produktai. A. niger grybai galėtų

būti ir patogenai, kurie sukelia sunkiai pagydomas odos, kvėpavimo takų ir kitų organų

mikozes. Literatūros duomenimis, šių grybų yra aptikta Čekijos, Lenkijos, Rusijos, Italijos,

Rumunijos, JAV bibliotekų archyvuose, kur jų rasta ant knygų popieriaus, pergamento, odos,

nuotraukų. Lietuvoje šių grybų rasta Mokslų Akademijos bibliotekoje, Lietuvos Dailės

muziejuje.

2 pav. A. Aspergillus niger augimas ant salyklo ekstrakto terpės. B. Mikroskopinis grybo

vaizdas, x 100.

16

Cladosporium herbarum (Pers.) Link ex Gray (3 pav.) – tipiška įvairaus tipo

dirvožemių mikrogrybų rūšis, jų sporų gausu lauko ore. Šie grybai labai atsparūs išorės

veiksniams, todėl gali išgyventi ekstremaliomis sąlygomis, trūkstant šviesos, maisto,

veikiant cheminėms medžiagoms ir kitiems nepalankiems faktoriams. Yra duomenų, kad

C. herbarum funkcionuoja esant 6oC temperatūrai, o sporos išlieka gyvybingos 60oC

temperatūroje. C .herbarum aktyviai utilizuoja įvairias medžiagas: pektiną, celiuliozę,

ligniną, chitiną, dervas, gumas, uretaną ir daugelį kitų junginių. Šių grybų aptikta

Suomijos, Prancūzijos, Italijos, Lenkijos, Rumunijos, Rusijos bibliotekų ore, ant įvairių

leidinių. Jie pažeidžia odą, popierių, be to vystydamiesi ant popieriaus išskiria pilkai

violetinį pigmentą. C.herbarum grybai vyravo Nacionalinės M. Mažvydo bibliotekos

saugojimo ir aptarnavimo fondo patalpose, jų rasta Lietuvos Mokslų Akademijos

bibliotekos rankraščių skyriuje, Lietuvos Dailės muziejuje.

3 pav. A. Cladosporium herbarum augimas ant salyklo ekstrakto terpės; B. Mikroskopinis

grybo vaizdas, x 400.

17

Trichoderma harzianum Rifai rūšies grybams būdingas didelis celiuliazinis

aktyvumas. Tai aktyvūs lignino-celiuliozės komplekso ardytojai, plačiai paplitę įvairiuose

dirvožemiuose. Jie ardo popierių, pergamentą. Trichoderma harzianum būdingas

antagonizmas kitiems grybams ir bakterijoms. Manoma, kad augdami jie gausiai išskiria

įvairių lakiųjų medžiagų, turinčių antibiotinių savybių, todėl gali lengvai konkuruoti dėl

maisto šaltinių ir erdvės su kitais mikroorganizmais. Trichoderma genties grybai naudojami

fermentų celiuliazių, gliukonazių, ksilazių, RNR-depolimerazių, aminorūgščių (gliutamininės

rūgšties, serino, lizino, histidino), vitaminų (tiamino, piridoksino, inozito, nikotino rūgšties,

biotino), hormono heteroauksino ir daugelio kitų medžiagų gamyboje. Savita ir šių grybų

pigmentų sudėtis. Yra žinoma, kad jų sudėtyje yra antrachinonų (pachibazino, chrizofanolo,

edomino). Manoma, kad šio grybo ląstelių sienelėse yra melanino. Trichoderma harzanium

rūšies mikrogrybų randama Italijos bei Rusijos bibliotekų archyvuose, Lietuvos Mokslų

Akademijos bibliotekos patalpose, Lietuvos Dailės muziejuje.

4 pav. A. Trichoderma harzianum augimas ant salyklo ekstrakto terpės; B. Mikroskopinis

grybo vaizdas, x 100.

18

Paecilomyces variotii Bainier rūšies grybų gausu yrančiose augalų liekanose,

komposte. Šie mikrogrybai gamina daugybę organinių rūgščių, antibiotikų: variotiną,

peniciliną bei kitus metabolitus. Jie yra žmonių ir paukščių toksikozių ir įvairių organų

mikozių sukėlėjai. Paecilomices variotii rūšies grybų aptikta knygose, popieriuje, pergamente,

odoje, tekstilėje, nuotraukose, meno dirbiniuose. Jų rasta Italijos, Lenkijos, Rusijos

bibliotekose.

5 pav. A. Paecilomyces variotii augimas ant salyklo ekstrakto terpės; B. Mikroskopinis grybo

vaizdas, x 100.

19

Penicillium expansum Link rūšies mikrogrybai labai paplitę ant įvairių polimerinių

medžiagų. Jie produkuoja lakųjį metabolitą, stiprų pelėsių, žemės kvapą turintį alkoholį,

geozminą [39]. Šie grybai gali parazituoti žmogaus, gyvulių ir paukščių organizmuose. Jų

rasta Italijos, Rumunijos, Rusijos bibliotekose, Lietuvoje – Lietuvos Mokslų Akademijos

bibliotekos įvairiuose skyriuose, Lietuvos Dailės muziejuje [2,15,21].

6 pav. A. Penicillium expansum augimas ant salyklo ekstrakto terpės; B. Mikroskopinis grybo

vaizdas, x 400.

20

II. 2. Darbo metodika

II. 2. 1. Naudotos medžiagos

Fungicidinio aktyvumo tyrimams pasirinktos šios cheminės medžiagos:

− butilo alkoholis C4H9OH, kurio struktūrinė formulė yra tokia:

CH3-CH2-CH2-CH2OH

− p-hidroksi benzoinės rūgšties propilo esteris (propilparabenas) C10H12O3, kurio

struktūrinė formulė yra tokia:

− natrio benzoatas C7H5O5Na, kurio struktūrinė formulė yra tokia:

Butanolis arba butilo alkoholis - tai bespalvis, blogai tirpstantis vandenyje

skystis. Jis dirgina akis, kvėpavimo takus, virškinamąjį traktą. Didžiausia leistina jo

koncentracija (DLK) – 10 mg/m3.

Kitą medžiagą, t.y. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterį įvarūs gamintojai

vadina skirtingai: n-propil p-hidroksibenzoatas, Propyl Paraben, Nipasol, Chemocide

PK, Propyl Chemosept, Solbrol P, Propyl Parasept. Tai balti kristalai, gerai tirpstantys

alkoholyje, eteryje, nelabai - vandenyje. Didžiausia leistina para-hidroksibenzoinės

rūgšties metilo esterio koncentracija – 4 mg/m3. Propilparabenas turi fungicidinių

savybių, jis nedaug kenksmingas žmogui, naudojamas kaip konservantas maisto,

farmacijos, kosmetikos pramonėje.

Natrio benzoatas arba benzoinės rūgšties natrio druska - tai balta kristalinė

medžiaga, gerai tirpstanti vandenyje, o etanolyje – nelabai. Viena iš natrio benzoato

21

atpažinimo reakcijų – tamsiai geltonų nuosėdų susidarymas, reaguojant su FeCl3.

Benzoatai plačiai naudojami maisto pramonėje kaip konservantai. Jų antimikrobinis

veikimas priklauso nuo produkto pH. Ši medžiaga efektyvi tik tada, kai produkto pH yra

4,5 ir žemesnis.

Norint nustatyti fungicidinių medžiagų poveikį popieriaus savybėms, pasirinktas

filtrinis popierius „Filtrak” (Trenntechnik für Labor und Industrie D – 09484,

Niederschlag). Jo storis – 0,26-0,27 mm, jame yra 98% celiuliozės, o popierius,

naudojamas eksperimentams, anot F. Flyder [40], turėtų būti be lignino, nebalintas,

neturėti daug priedų, būti kuo mažiau įklijintas.

Fungicidiniams tirpalams gaminti naudoti dejonizuotas vanduo ir 96º etilo

spiritas.

II.2.2. Cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu aktyvumu, veikliųjų

koncentracijų nustatymas

Atlikto eksperimento tikslas – nustatyti mažiausias cheminių medžiagų

fungicidines koncentracijas, reikalingas popieriui dezinfekuoti.

Eksperimentui pasirinktos LR MA Botanikos instituto Biodestruktorių tyrimo

laboratorijos mikroorganizmų kolekcijoje esančios grybų kultūros, kurios pasėtos į Petri

lėkšteles salyklo ekstrakto terpėje (Difco) ir 10 parų inkubuotos 26±2°C temperatūroje.

Iš septynias paras augintų kultūrų paruoštos vandeninės konidijų suspensijos (maždaug

106/1 ml). 0,1 ml suspensijos buvo lašinama ir stikline mentele paskleidžiama Petri

lėkštelėje ant salyklo ekstrakto terpės (Difco) tam, kad susidarytų gazonas. Ant taip

paruoštos terpės buvo dedami 6 mm skersmens filtrinio popieriaus (Filtrak No 88)

diskai, sumirkyti skirtingų koncentracijų tirtose cheminėse medžiagose. Kontroliniams

variantams buvo naudoti diskai, sumirkyti 70º etanolyje.

Tirti šių koncentracijų p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio ir natrio

benzoato tirpalai (%):

0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0.

Preparatų poveikis mikrogrybų augimui buvo tikrintas 3-ą, 6-ą, 9-ą augimo parą.

Grybų vystymasis įvertintas balais, remiantis kiek modifikuota skale, pateikta L. I.

Voroninos ir O. N. Nazarovos 1980 m.

22

Mikrogrybų augimo sąlyginio įvertinimo skalė:

10 – grybas visiškai neauga ant popieriaus diskelio ir ant terpės aplink pavyzdį;

9 – grybas visiškai neauga ant popieriaus, tačiau kartais ir šiek tiek auga ant terpės

juostoje aplink pavyzdį;

8 – grybas visiškai neauga ant popieriaus diskelio, tačiau intensyviai auga ir sporuliuoja

visoje lėkštelėje;

6 – grybo micelis nuo terpės pereina ant popieriaus pavyzdžio;

4 – pavienės nesporuliuojančios grybų kolonijos ant popieriaus diskelio;

2 – silpnai išsivystęs micelis ant popieriaus diskelio, grybų kolonijos negausiai

sporuliuoja;

0 – intensyvus grybo vystymasis ant popieriaus, grybų kolonijos gausiai sporuliuoja.

Nutarta cheminių medžiagų veikliosiomis fungicidinėmis koncentracijomis

laikyti tokias mažiausias koncentracijas, kurioms esant, grybai visiškai neauga ant

popieriaus diskelio.

Butanolio garų fungicidiniam poveikiui tirti naudoti 4000 cm3 talpos

eksikatoriai. Mikrogrybų sporoms sudygti reikalingas aukštas 80-96% santykinis

drėgnis, todėl į kiekvieną eksikatorių įdėta po kelis distiliuotame vandenyje suvilgytus

filtrinio popieriaus diskus. Kadangi A. Orlita rekomenduoja 1m3 tūrio dezinfekavimo

kamerai naudoti 0,1% koncentracijos butilo alkoholio [6], tai į 4000 cm3 talpos

eksikatorių įdėta lėkštelė su 4,0 ml šios medžiagos. Taip pat tirta, kaip veikia 0,05% ir

0,15% koncentracijos butilo alkoholis. Į kontrolinį eksikatorių įdėti tik distiliuotame

vandenyje suvilgyti filtrinio popieriaus diskai. Ant kiekviename eksikatoriuje esančio

keramikinio žiedo padėta po 5 filtrinio popieriaus (Filtrak) diskus, purkštus visų 5

tyrimuose naudotų mikromicetų konidijų suspensija. Eksikatoriai užsandarinti ir

patalpinti į termofikuotą 29±1ºC temperatūros patalpą. Po 48 val. eksponavimo

nurodytomis sąlygomis dalis diskelių buvo išimta iš eksikatorių ir perkelta į Petri

lėkšteles su salyklo ekstrakto terpe. Tikrinta, ar visos ant diskelių esančios grybų sporos

yra žuvę, ar pasireikš grybų augimas. Kiti diskeliai išimti ir perkelti į mitybinę terpę po

72 val.

II.2.3. Cheminių medžiagų pasižyminčių fungicidiniu aktyvumu įtaka popieriui

23

Nustatę cheminių medžiagų mažiausias fungicidines koncentracijas, tyrėme šių

koncentracijų poveikį popieriaus savybėms.

II.2.3.1. Tiriamųjų popieriaus pavyzdžių paruošimas

Dalis 20x30 cm dydžio popieriaus lakštų merkti į fungicidinių medžiagų

veikliosios koncentracijos tipalus ir laikyti 10 minučių. Kiti popieriaus pavyzdžiai 72

valandas fumiguoti dezinfekavimo kameroje butilo akoholio garuose, esant 26-28oС

temperatūrai ir 80-95% santykiniam drėgniui. Butanolio imta 0,15% kameros tūrio.

Kontroliniai popieriaus lapai merkti į dejonizuotą vandenį ir laikyti 10 minučių.

Tyrimams buvo naudoti šie popieriaus pavyzdžiai:

1. K (kontrolinis) popierius, merktas į dejonizuotą vandenį 10 min.

2. 1% PP popierius, merktas į 1,0% koncentracijos p-hidroksibenzoinės rūgšties

propilo esterio (propilparabeno) tirpalą 70º etanolyje 10 min.

3. 5% NaB popierius, merktas į 5,0% koncentracijos natrio benzoato tirpalą 70º

etanolyje 10 min.

4. Bt popierius, 72 val. fumiguotas hermetiškoje kameroje 0,15%

koncentracijos butilo alkoholio garuose.

II.2.3.2. Dirbtinis sendinimas

Skirtingi autoriai pasirenka labai įvairias dirbtinio sendinimo sąlygas. Mes

pasirinkome terminį sendinimą. Popieriaus pavyzdžiai džiovinimo spintoje buvo

sendinami 90οC temperatūroje 72 valandas. Nustatyta, kad popieriaus išlaikymas 100οC

temperatūroje 72 valandas atitinka apie 25 natūralaus senėjimo metus [41]. Termiškai

sendinant popierių, suaktyvėja jame vykstantys fiziniai bei cheminiai procesai.

II.2.3.3. Optinių popieriaus savybių tyrimas

Popieriaus optinės savybės matuotos kolorimetru „Spektron”, apimančiu

regimosios šviesos bangų spektrą (380-720 nm) ir turinčiu šviesos šaltinį C (x=0,310;

y=0,316). Šviesos atspindžio režimu prietaisas užrašo spalvos koodinates X, Y, Z CIE

sistemoje ir L, a, b CIELab sistemoje. Kolorimetras taip pat pateikia chromatiškumo

koordinates x, y; pageltimo koeficientą G; balzganumo rodiklį W bei visų pokyčių

išvestinį dydį – spalvos pokytį ∆E. Šiame darbe buvo pasirinkti spalvos pokytis ∆E ir

24

pageltimo koeficientas G, kaip geriausiai pokyčius atspindintys parametrai. Šiuos

dydžius galima išreikšti formulėmis:

∆E = [(∆ L)2 + (∆ a)2 + (∆ b)2]1/2,

kur L, a, b yra spalvos koordinačių CIE sistemoje pokytis sendinimo metu

∆L = Lsendintas - Lnesendintas,

∆a = asendintas - anesendintas,

∆b = bsendintas - bnesendintas.

YZX ) 1,6 - (1,28 100

G××××

==== ,

kur X, Y, Z yra spalvos koordinatės CIE sistemoje.

II.2.3.4. Mechaninių popieriaus savybių tyrimas

Popieriaus atsparumas lankstymui – vienas pagrindinių rodiklių, apibūdinančių

popieriaus mechaninį atsparumą. Jis parodo, kiek dvigubų lenkimų gali atlaikyti

atitinkamai įtempta popieriaus juostelė, kol dėl lankstymo ji nutrūksta. Popieriaus

atsparumas lankstymui gali būti nustatomas keliais metodais ir keliais prietaisais.

Įvairiais būdais gauti rezultatai yra skirtingi, todėl duomenys gali būti aiškinami tiktai

siejant juos su matavimo procedūra. Popieriaus atsparumas lankstymui priklauso nuo jį

sudarančių plaušų ilgio, jų tvirtumo, lankstumo ir nuo plaušų tarpusavio ryšių tvirtumo

[42].

Mechaninės popieriaus savybės tirtos, matuojant popieriaus dvigubų lenkimų

skaičių pagal standartą GOST 13525-280. Naudotas prietaisas, pagamintas Ukrainos

Popieriaus mokslinio tyrimo instituto eksperimentinėje-gamybinėje dirbtuvėje (šifras И-

1-3, Nr. 92). Tiriamieji popieriaus lapai supjaustyti 105x15 mm juostelėmis, išilgine

popieriaus plaušo kryptimi. Daroma po 10 kiekvieno pavyzdžio matavimų. Gavus 10

nustatomo parametro x verčių, apskaičiuoti empiriniai vidurkiai x :

Nx

N

Niix∑∑∑∑

======== ,

kur N – dvigubų lenkimų matavimų skaičius. Šiuo atveju N = 10.

25

Paskui apskaičiuota empirinė dispersija S2. Ji parodo kiekvieno nustatymo metu

gautos vertės vidutinį kvadratinį nuokrypį nuo vidurkio:

1

)(12

−−−−

−−−−

====∑∑∑∑====

N

xxN

ii

S

Turint x ir S2, tikrinamai nustatyto parametro vertei xk (įtariant esant stambią

klaidą) atliekamas stambių klaidų testas, t.y. patikrinama hipotezė apie dispersinę

lygybę. Apskaičiuojama koeficiento v vertė:

−−−−

−−−−====

NN

xxv

S

k

12

Čia xk - rezultatas, labiausiai besiskiriantis nuo empirinio vidurkio ir todėl galbūt

klaidingas.

Laikoma, kad rezultatas xk nėra stambi klaida, jei apskaičiuota v vertė yra

mažesnė už nurodytą lentelėje krizinę skirstinio v vertę pasirinktam reikšmingumo

lygiui p bei laisvės laipsniui f (f = N-2). Kai f = 8, p = 0,05, tai v = 2,294 [45].

II.2.3.5. Popieriaus pH matavimai

Popieriaus pH matuotas pagal standartą GOST 12523-77 [43]. 1g pasverto

popieriaus mėginio smulkiai sukarpytas ir užpiltas 50 ml šalto dejonizuoto vandens,

kurio pH 6,3-6,4. Po valandos pH matavimai atlikti universaliuoju jonometru ЭВ–74

(stiklo elektrodu ЭСЛ – 43-07).

26

II.3. Tyrim ų rezultatai ir j ų aptarimas

II.3.1. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio ir natrio benzoato mažiausių

fungicidini ų koncentracijų nustatymas

Tiriant cheminių medžiagų poveikį mikrogrybams, nustatytos mažiausios jų

fungicidinės koncentracijos, tinkančios popieriui dezinfekuoti.

Remiantis metodinėje dalyje aprašyta Mikrogrybų augimo sąlyginio įvertinimo

skale, eksperimentų duomenys balų sistema pateikti dviejose lentelėse.

1 lentelėje pateikti skirtingų koncentracijų p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo

esterio fungicidinio poveikio keturių rūšių mikrogrybų augimui rezultatai.

1 lentelė

Skirtingų koncentracijų p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio fungicidinio

poveikio mikrogrybų augimui ant salyklo ekstrakto terpės rezultatai

1 lentelėje matome, kad po 3 parų grybų vystymosi visų tirtų koncentracijų

preparatai slopino grybų augimą. Tačiau į procesą galėjo veikti etilo alkoholis, kuriame

buvo ištirpinta medžiaga. Be to, mikrogrybų augimas buvo tik prasidėjęs.

% x=3 x=6 x=9 x=3 x=6 x=9 x=3 x=6 x=9 x=3 x=6 x=9

0,1 9 2 2 9 2 2 8 2 0 9 2 0

0,25 9 2 6 9 2 2 10 9 2 10 2 0

0,5 10 9 10 9 6 10 10 9 8 10 8 4

1 10 10 10 10 10 10 10 9 9 10 9 8

1,5 10 10 10 10 10 10 10 9 9 10 9 8

2 10 10 10 10 10 10 10 10 9 9 9 8

3 10 10 10 10 10 10 10 10 9 10 10 10

4 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

5 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Kontrolė 2 2 0 9 2 0 6 2 0 8 2 2

– 8, 9, 10 balai; grybai visai neauga ant popieriaus

Po x augimo parų:Aspergillus niger Paecilomyces Penicillium Trichoderma Koncent-

racija, Po x augimo parų: Po x augimo parų: Po x augimo parų:

27

Po 6 parų situacija pasikeitė. 0,10 % ir 0,25 % koncentracijos preparatai

nestabdė grybų augimo. Micelis augo ant popieriaus, vyko sporuliacija. Stipriau 0,25%

koncentracijos p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esteris paveikė Penicillium

expansum. Nustatyta, kad po 6 parų 0,5 % ir didesnės šio preparato koncentracijos

stabdė mikrogrybų vystymąsi ant popieriaus. Išimtis - Paecilomyces variotii, kurio

micelis beveik neaugo ant popieriaus diskelių, apdorotų šios medžiagos 0,5% tirpalu.

Po 9 parų 0,5 % koncentracijos preparatas slopino mikrogrybų vystymąsi ant

popieriaus, išskyrus Trichoderma harzianum kultūrą. Šis mikrogrybas apaugo

popieriaus diskelius retu dar nesporuliuojančiu miceliu.

Penkto - Cladosporium herbarum - mikrogrybo augimas buvo daug lėtesnis už

kitų rūšių grybų augimą, todėl šių duomenų interpretuoti negalėjome.

Nustatyta, kad 1,0% ir didesnės koncentracijos p-hidroksibenzoinės rūgšties

propilo esteris visiškai sustabdė tirtų mikrogrybų vystymąsi ant popieriaus.

Eksperimento rezultatus po 9 grybų vystymosi parų iliustruoja 7–12 paveikslai.

Rezultatai rodo, kad p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esteris pasižymi stipriu

fungicidiniu poveikiu. 1,0% koncentracijos šio preparato visiškai pakanka popieriui

dezinfekuoti.

Remiantis 2 lentelėje pateiktais duomenimis galima teigti, kad natrio benzoato

fungicidinis poveikis pasireiškė tik eksperimento pradžioje. Po 3 parų ant popieriaus ir

ant terpės aplink diskelius grybai nesivystė. Po 6 parų dauguma popieriaus diskelių,

nepriklausomai nuo preparato koncentracijų, buvo apaugę grybų miceliu, vyko

sporuliacija. Po 9 parų tirtos natrio benzoato koncentracijos visiškai neslopino

Aspergillus niger ir Paecilomyces variotii kultūrų vystymosi ant popieriaus. Minimalūs

skirtumai, lyginant su kontroline grupe, buvo stebimi kultūroms Penicillium expansum

ir Trichoderma harzianum vystantis ant diskelių, apdorotų 2,0 %, 3,0 %, 4,0 % ir 5,0%

koncentracijos preparatais.

Remdamiesi eksperimento rezultatais, įsitikinome, kad natrio benzoatas yra

neaktyvus fungicidas. Literatūros duomenimis, jis pasižymi daugiau bakteriostatiniu ir

baktericidiniu poveikiu, dėl kurio šis preparatas plačiai naudojamas maisto pramonėje

kaip konservantas.

28

2 lentelė

Skirtingų koncentracijų natrio benzoato fungicidinio poveikio mikrogrybų augimui ant

salyklo ekstrakto terpės rezultatai

Toliau tiriant popieriaus savybes,buvo eksperimentuota su didžiausia 5%

koncentracijos natrio benzoatu.

Šie tyrimai suteikė daugiau informacijos ir apie nestiprų etanolio fungicidinį

poveikį. Remdamiesi 1 ir 2 lentelių duomenimis, akivaizdžiai matome, kad 70о etilo

alkoholis, kuriame buvo sumirkyti visi kontroliniai popieriaus diskeliai, nestabdo grybų

augimo. Tai patvirtina ir literatūros duomenys [32]. M. Nitterus rašo, kad 70о etanolis

nesunaikina mikrogrybų sporų. Tyrėjas abejoja, ar etanolis iš viso gali būti naudojamas

kaip biocidinė priemonė.

% x=3 x=6 x=9 x=3 x=6 x=9 x=3 x=6 x=9 x=3 x=6 x=9

0,1 9 2 0 9 2 0 10 2 0 8 2 2

0,25 9 2 0 9 2 0 10 2 0 8 2 2

0,5 9 2 0 9 2 0 10 2 0 8 8 2

1 9 2 0 8 0 0 10 2 0 8 2 2

1,5 9 2 0 9 2 0 10 6 0 8 6 2

2 10 2 0 9 0 0 9 2 2 9 9 8

3 9 2 0 9 2 0 9 6 2 8 8 2

4 8 2 0 9 2 0 8 8 2 8 2 2

5 9 2 0 8 2 0 10 8 2 9 2 2

Kontrolė 2 2 0 9 0 0 6 2 0 9 2 2

– 8, 9, 10 balai; grybai visai neauga ant popieriaus

Trichoderma Po x augimo parų: Po x augimo parų: Po x augimo parų: Po x augimo parų:

Koncent-racija,

Aspergillus niger Paecilomyces Penicillium

29

7 pav. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio (A) ir natrio benzoato (B) 1,0%

tirpalų 70º etanolyje fungicidinis poveikis mikrogrybui Aspergillus niger.

8 pav. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio (A) ir natrio benzoato (B) 1,0%

tirpalų 70º etanolyje fungicidinis poveikis mikrogrybui Penicillium expansum.

30

9 pav. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio (A) ir natrio benzoato (B) 4,0%

tirpalų 70º etanolyje fungicidinis poveikis mikrogrybui Paecilomyces variotii.

10 pav. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio (A) ir natrio benzoato (B) 4,0%

tirpalų 70º etanolyje fungicidinis poveikis mikrogrybui Penicillium expansum.

31

11 pav. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio (A) ir natrio benzoato (B) 5,0%

tirpalų 70º etanolyje fungicidinis poveikis mikrogrybui Aspergillus niger.

12 pav. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio (A) ir natrio benzoato (B) 5,0%

tirpalų 70º etanolyje fungicidinis poveikis mikrogrybui Trichoderma harzianum.

32

II.3.2. Mažiausios butilo alkoholio fungicidinės koncentracijos nustatymas

3 lentelėje pateikti rezultatai rodo, kad butilo alkoholio garai pasižymi stipriu

fungicidiniu poveikiu. Po 2 parų butanolio veikimo, esant 0,05% ir 0,10%

koncentracijoms, išaugo tik pavieniai grybai. 0,15% butilo alkoholis visiškai užmušė

grybus. Esant 0,10% butanolio koncentracijai po 3 parų išaugo vienintelė grybo

kolonija,. Ant filtrinių diskų, paveiktų 0,05% ir 0,15 % butanoliu, grybai visiškai

neaugo.

3 lentelė

Butilo alkoholio skirtingų koncentracijų fungicidinis poveikis

Išaugusių grybų skaičius po x veikimo garais

parų:

Koncentracija, %

x=2 x=3

0,05 A 0 B 1 C 1 D 0

A 0 B 0 C 0 D 0

0,10

A 0 B 0 C 1 D 0

A 0 B 0 C 1 D 0

0,15

A 0 B 0 C 0 D 0

A 0 B 0 C 0 D 0

A, B, C, D – eksperimento pakartojimai.

Apibendrinę eksperimentų duomenis, galime teigti, kad 0,15% koncentracijos

butilo alkoholis pasižymi stipriausiu fungicidiniu poveikiu. Šios koncentracijos

butanolis visiškai sunaikino mikrogrybus (žr. 13 pav.). Todėl toliau tiriant popieriaus

pavyzdžiai 72 valandas hermetiškoje kameroje fumiguoti butanolio garuose, naudojant

0,15% koncentracijos butilo alkoholį, atsižvelgiant į kameros tūrį.

Kaip jau minėta literatūros apžvalgoje, A. Orlita hermetiškai 1m3 dezinfekavimo

kamerai naudojo 0,10% koncentracijos butanolį.

33

13 pav. 0,15 % butilo alkoholio fungicidinis poveikis po 3 parų: A. Grybais užsėtas

popierinis diskas, nepaveiktas butanolio garais; B. Grybais užsėtas ir butanolio garais

paveiktas popierinis diskas.

II.3.3. Cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu poveikiu, įtaka popieriaus

savybėms

Tiriant fungicidiniu aktyvumu pasižyminčių cheminių medžiagų įtaką popieriui,

išsiskyrė natrio benzoatas, kurio paveikti popieriaus pavyzdžiai buvo akivaizdžiai

pageltę.

Kaip buvo rašyta darbo metodikos skyriaus II.2.3.3. poskyryje, sendinimo metu

įvykusius optinių popieriaus savybių pokyčius atspindi jo spalvos pokytis ∆E.

Nesendintų ir sendintų popieriaus pavyzdžių spalvos pokytis tarp matuotas kolorimetru

„Spektroton”. Gauti rezultatai pateikti 14 pav.

34

1,251,61 1,82

7,78

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

K Bt 1% PP 5% NaBPopieriaus pavyzdžiai

Spa

lvos

pok

ytis

, E

14 pav. Dirbtinio sendinimo įtaka popieriaus spalvos pokyčiui ∆E (K – kontrolė, į

dejonizuotą vandenį merktas popierius; Bt – popierius, 72 val. išlaikytas hermetiškoje

kameroje 0,15% butanolio garuose; 1% PP – į 1% p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo

esterio tirpalą 70o etanolyje merktas popierius; 5% NaB – į 5% natrio benzoato tirpalą

70o etanolyje mirkytas popierius).

Iš diagramoje pateiktų duomenų matome, kad daugumos popieriaus pavyzdžių

spalvos kitimas sendinimo metu gana tolygus, išskyrus pavyzdžio, paveikto natrio

benzoato tirpalu. 5% natrio benzoato tirpalu 70o etanolyje įmirkyto pavyzdžio spalvos

pokytis net tris kartus didesnis už kontrolinį pavyzdį. Mažiausiai pakito butanoliu

paveiktas popieriaus pavyzdys, šiek tiek daugiau – 1% koncentracijos p-

hidroksibenzoinės rūgšties esterio tirpalu 70o etanolyje išmirkytas pavyzdys.

Kolorimetru išmatuotas ir popieriaus pageltimas G. 15 pav. pavaizduotas

tirtomis cheminėmis medžiagomis paveiktų nesendinto popieriaus pavyzdžių pageltimas

ir dirbtinai pasendinto popieriaus pageltimas.

35

4,4 5,0 4,8 5,15,1 5,67,1

17,9

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

K Bt 1% PP 5% NaBPopieriaus pavyzdžiai

Pag

eltim

as, G

nesendintas popierius sendintas popierius

15 pav. Popieriaus pageltimo pokyčiai (K – kontrolė, į dejonizuotą vandenį merktas

popierius; Bt – popierius, 72 val. išlaikytas hermetiškoje kameroje 0,15% butanolio

garuose; 1% PP – į 1% p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio tirpalą 70o etanolyje

merktas popierius; 5% NaB – į 5% natrio benzoato tirpalą 70o etanolyje mirkytas

popierius).

Iš 15 paveiksle pateiktų duomenų matyti, kad visų nesendintų popieriaus

pavyzdžių spalva mažai skiriasi nuo kontrolinio pavyzdžio. Popierių pasendinus,

kontrolinis ir butanolio garais paveiktas pavyzdys pagelto nežymiai. Labiau pagelto

popierius, mirkytas 1% p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio tirpale 70o

etanolyje. Kaip ir buvo tikėtasi, labiausiai pagelto popierius, mirkytas 5% natrio

benzoato tirpale 70o etanolyje.

Apibendrinant optinių popieriaus savybių tyrimų duomenis, galima teigti, kad

dirbtinio sendinimo metu.būtent natrio benzoatas labiausiai keičia popieriaus spalvą

Vienas iš pagrindinių rodiklių, apibūdinančių popieriaus mechanines savybes,

yra jo atsparumas lankstymui. Todėl popieriaus mechaninių savybių įvertinimui

pasirinktas dvigubų lenkimų skaičiaus matavimas.

Popieriaus dvigubų lenkimų skaičius matuotas, laikantis GOST 13525-280

standarto reikalavimų.

Popieriaus mechaninio atsparumo tyrimo rezultatai dėl popieriaus netolygumo

labai įvairuoja. Tikrinant rezultatus stambių klaidų testu, aprašytu metodinėje dalyje,

tokių klaidų nerasta.

36

Tikrintas atsparumas lankstymui:buvo lenkiama tiek kartų, kol popierius plyšo.

Tikrinta po dešimt įvairiai paveikto popieriaus pavyzdžių. Kiekviena tirto parametro

vertė buvo gauta apskaičiavus vidurkį iš dešimties pakartotų matavimų. Gauti rezultatai

pavaizduoti 16 pav.

105,8 107,0102,9

78,4

47,6 44,7 46,539,1

0

20

40

60

80

100

120

140

K Bt 1% PP 5% NaBPopieriaus pavyzdžiai

Dvi

gubų

lenk

imų

ska

ičiu

s

nesendintas popierius

sendintas popierius

16 pav. Popieriaus mechaninio atsparumo pokyčiai (K – kontrolė, į dejonizuotą vandenį

merktas popierius; Bt – popierius, 72 val. išlaikytas hermetiškoje kameroje 0,15%

butanolio garuose; 1% PP – į 1% p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio tirpalą 70o

etanolyje merktas popierius; 5% NaB – į 5% natrio benzoato tirpalą 70o etanolyje

mirkytas popierius).

Iš 16 paveiksle pateiktų diagramų matome, kad dirbtinis sendinimas akivaizdžiai

sumažina visų popieriaus pavyzdžių atsparumą lankstymui. Tačiau lyginant su

kontroliniu pavyzdžiu, apdoroto popieriaus mechaninio atsparumo pokyčiai yra

nežymūs. Išsiskiria 5% natrio benzoato tirpalu 70o etanolyje mirkytų popieriaus

pavyzdžių atsparumas lankstymui: tiek nesendinto, tiek sendinto popieriaus pavyzdžių

mechaninis atsparumas sumažėja. 1% p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio

tirpalas 70o etanolyje ir butilo alkoholio garai nekeičia popieriaus mechaninio

atsparumo.

Eksperimento metu ištirta cheminių medžiagų įtaka popieriaus rūgštingumui.

Išmatuotos visų popieriaus pavyzdžių pH reikšmės (žr.17 pav.).

37

6,636,47 6,45

6,646,40

6,51 6,49

5,91

5

6

7

8

K Bt 1% PP 5% NaBPopieriaus pavyzdžiai

pH

nesendintas popierius sendintas popierius

17 pav. Popieriaus rūgštingumo pokyčiai (K – kontrolė, į dejonizuotą vandenį merktas

popierius; Bt – popierius, 72 val. išlaikytas hermetiškoje kameroje 0,15% butanolio

garuose; 1% PP – į 1% p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio tirpalą 70o etanolyje

merktas popierius; 5% NaB – į 5% natrio benzoato tirpalą 70o etanolyje mirkytas

popierius).

Pažymėtina, kad matuojant popieriaus rūgštingumą pagal standartą GOST

12523-77, pH reikšmė 0.2 gali būti laikoma matavimo paklaida [44]. Atsižvelgę į

leistinas paklaidos ribas, galime teigti, kad tirtos cheminės medžiagos neturi įtakos

sendinto popieriaus rūgštingumui. Visada kiek išsiskiria 5% natrio benzoato tirpalo 70o

etanolyje poveikis.

Apibendrinant visų tyrimų rezultatus pastebime, kad labiausiai išsiskyrė

neigiamas natrio benzoato poveikis popieriaus savybėms ir nepakankamas fungicidinis

poveikis mikrogrybams. Mūsų tyrimų rezultatai patvirtina apžvelgtus literatūros

duomenis apie butanolio garų poveikį [6, 36]. Rašoma, kad butanolio garais galima

sunaikinti 94-100% grybų. L .Belkovos duomenimis, dirbtinis sendinimas nepablogina

butanolio garais paveikto popieriaus savybių, o kartais jas net pagerina.

38

III. Išvados

1. Šiame darbe tirta cheminių medžiagų, pasižyminčių fungicidiniu aktyvumu, įtaka

mikrogrybų augimui ir nesendinto bei sendinto popieriaus savybėms. Tirtos trys

medžiagos: butilo alkoholis, p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esteris (Propyl

Paraben), natrio benzoatas.

2. Pasitvirtino, kad fumigacija hermetiškoje kameroje 0,15% butanolio garuose ir

mirkymas 1,0 % p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio tirpale 70о etanolyje

pasižymi stipriu fungicidiniu veikimu.

3. Net tirtõs maksimaliõs 5,0 % koncentracijos natrio benzoato tirpalas 70о etanolyje

yra silpnas fungicidas.

4. 70о etilo alkoholis nėra veiksmingas fungicidas.

5. Apdorojimas 0,15% butanolio garais ir 1,0 % p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo

esterio tirpalu 70о etanolyje nekeičia popieriaus optinių savybių ir atsparumo

lankstymui, be to, neskatina popieriaus rūgštėjimo jį sendinant.

6. 5,0 % natrio benzoato tirpale 70о etanolyje mirkytų ir sendintų popieriaus pavyzdžių

atsparumas lankstymui sumažėja nedaug, rūgštingumas padidėja nežymiai, tačiau

labai pakinta popieriaus optinės savybės. Natrio benzoatas neatitinka restauravimo

medžiagoms keliamų reikalavimų ir nerekomenduojamas naudoti popieriaus

dezinfekavimui.

7. p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esteris ir butilo alkoholis atitinka restauravimo

medžiagoms keliamus reikalavimus.

8. Popieriaus dezinfekavimui rekomenduojame naudoti du metodus:

– drėkinimą 1,0 % p-hidroksibenzoinės rūgšties propilo esterio tirpalu 70о etanolyje,

– 72 val. fumigaciją hermetiškoje kameroje 0,15% butilo alkoholio garais, palaikant

26-28oC temperatūrą ir 80-95% santykinį drėgnį.

39

Fotografuota skaitmeninėmis kameromis Fujifilm FinePix6900Zoom ir Nikon Coolpix

995. Mikroskopinės grybų nuotraukos – per šviesinį mikroskopą Motic B3.

Nuotraukos A. Krikštaponio ir M. Minderio.

40

Literat ūros sąrašas

1. Niukša, 1994 – Нюкша Ю. П. Биологическое повреждение бумаги и книг.

Санкт-Петербург: Библиотека Российской Академии Наук.

2. Lugauskas A., Bridžiuvienė D., Levinskaitė L., Paškevičius A., Pečiulytė D.,

Repečkienė J., Salina O., Varnaitė R., 1997, Mikrobiologiniai medžiagų pažeidimai.

Vilnius: UAB Valstiečių laikraštis.

3. Caneva G., Nugari M. P., Salvadori O., 1991, Biology in the conservation of works

of art. Rome: ICCROM.

4. Lenindžer, 1985 –Ленинджер А. Основы биохимии, Т.1(3). Москва: Мир, 311-

318.

5. Baltrušaitis R., Dienys G., Mickevičius V., Šačkus A., Vainilavičius P., 1999,

Organinė chemija, Vilnius: Aldorija.

6. Orlita A., 1991, Novy system devitalizace plisni na historickych pisemnostech.

Sbornik: 8. seminar restauratoru a historiku. Železna Ruda, 258-267.

7. Pasanen A., Juutinen T., Jantunen M., Kalliokoski P., 1992, Occurance and moisture

requirements of microbial growth in building materials. – International

Biodeterioration, 30, 273-283.

8. Sobucki W., Jarminska D., 1998, Ocena možlivosci zastosovania Lichenicidy 246

do dezynfekcji papierow zabytkowych. – Biblioteka Narodova, zaklad konservacii

zbiorow Bibliotecznych. Warszawa.

9. Gravesen S., Frisvad J. C., Samson R. A., 1994, Mikrofungi. Copenhagen:

Munksgaard.

10. Reese E. T., 1956, Enzymatic hydrolysis of cellulose. – Appl. Microbiol., 4, 39-45.

11. Krikštaponis A., Lugauskas A., Krysińska-Traczyk E., Prażmo Z., Dutkiewicz J.,

2001, Enzymatic Activities of Aspergillus fumigatus Strains Isolated from the Air at

Waste Landfills. - Annals of Agricultural and Environmental Medicine, vol.8, 227–

234.

12. Niukša, 1974 – Нюкша Ю. П. Образование сообществ грибов, развивающихся

на бумаге. – Микология и фитопатология, Т. 8, вып. 6, 478- 482.

41

13. Pokrovskaja, 1995 – Покровская Ю. И., Нюкша Ю. П. Сообщества

микромицетов на документах в хранилищах разных регионов России и

сопредельных стран. – Микология и физиология, Т. 8, вып. 3, 20-26.

14. Schata M., 1995, Bericht über die mikrobiologischen und allergologischen

Untersuchungen von Archivalien und Archivräumen. – Arbeitslätter NRW-

Papierrestauratoren, 5 Ausgabe, 19-26.

15. Zyska B., 1997, Fungi isolated from library materials: a review of the literature. –

International Biodeterioration & Biodegradation, 40(1), 43-51.

16. Gallo F., 1992, II Biodeterioramento di Libiri e Document. - Centro di studi per la

Conservazione della Carta Roma.

17. Wessel C. J., 1970, Environmental factors affecting the permanence of library

materials. - In Deterioration bans Preservation of Library Materials. Chicago: The

University of Chicago Press, 29-84.

18. Daulenskienė, 1987 – Дауленскене А .Ю., Макавецкене Э. Ф., Блузманас П. И.

Исследование микроскопических грибов на старых книгах Республиканской

библиотеки Литовской ССР. - Прoблемы идентификации микроскопических

грибов и других микроорганизмов. Вильнюс, 14-18.

19. Makaveckienė, 1988 – Макавецкене Э. Ф., Дауленскене А. Ю., Блузманас П. И.

Микроскопические грибы выделенные из книг Государственной

Республиканской библиотеки Литовской ССР (Вильнюс). – Науч. достижения

микробиологов – народнoму хозяйству, ч. 1. Вильнюс, 96-99.

20. Makaveckienė, 1989 – Макавецкене Э. Ф., Дауленскене А. Ю., Блузманас П. И.

Распостранение микроскопических грибов на книгах в ряде библиотек

Литовской ССР. – Науч. тр. вузов Лит. СССР Биол., Т. 27, 178-186.

21. Krikštaponis A., 2000, Darbo ir gyvenamųjų patalpų mikromicetų rūšinė sudėtis ir

jų biologiniai ypatumai (toksiškumas, patogeniškumas, proteolitinis, lipazinis bei

celiuliazinis aktyvumas). Daktaro disertacija. Vilnius.

22. Niukša, 1972 - Нюкша Ю. П. Теория и практика сохранения книг в библиотеке.

Ленинград, 128.

23. Rybakova, 1953 – Рыбакова С. Г. Плесневые грибы на книгах и борьба с ними.

Микрофлора книгохранилищ библиотеки им. В. И. Ленина. – Сб. материалов

по сохранности книжных фондов. Москва, 41-46.

42

24. Zaguliajeva, 1962 – Загуляева З. А. О флоре плесневых грибов на бумагe. –

Вопросы реставрации и консервации бумаги и пергамента. М.: Л.:

Издaтельство АН СССР, 60-64.

25. Chrusciak E., Ochrona archiwaliow przed uszkodzeniami biologicznymi. –

Archiwa, Biblioteki i Muzea Koscielne, t. 58, 36-41.

26. Neuheuser H. P., 1995a, Zur Gefärdung von Schimmelpilz – Kontamination im

Umgang mit Archivgut. – Arbeitsblätter NRW – Papierrestauratoren, 5 Ausgabe, 17

–19.

27. Neuheuser H. P., Schata M., 1995b, Empfehlungen für Vorsorgemassnahmen gegen

Schimmelpilz – Kontamination in Archiven. – Arbeitsblütter NRW –

Papierrestauratoren, 5 Ausgabe, 26 –29.

28. Hödl I., 1995, Mikroorganismemen auf Papier: Prophylaktische Konservierung,

Identifizierung, Desinfektion und Restaurierung. Preeprints. IADA 8th International

Congress Tübingen, 181 – 194.

29. Thomas, A. G., 1968, Microbiological and allied aspects. - Biodeterioration of

materials. N.Y.: Elsevier, 506-516.

30. Nittérus M., 2000a, Fungi in Archives and Libraries. – Restaurator, vol. 21, 25–40.

31. Strzelczik, 1987 - Стpшелчик, А. Б. Средства и методы борьбы с грибами и

насекомыми на памятники письменности из бумаги и кожи: Конференция

реставраторов экспертов из библиотек социалистических стран. Варшава.

32. Kučerova I., Slezakova M., Vosatkova K., 1999, Dezinfekce a dezinsekce

historickych materialu plynovanim. – Zpravy pamatkove peče, 59, č. 8, 265-269.

33. Girdzijauskas V., Vikonytė-Vasiljevienė D., 1976, Mikrobiologija. Vilnius: Mokslas,

85.

34. Медицинская микробиология / Отв. Ред. В. И. Покровский и О. К. Поздеев.

Москва: ГЭОТАР Медицина, 1999.

35. Nitterus M., 2000b, Ethanol as Fungal Sanitizer in Paper Conservation. –

Restaurator, vol. 21, 101-115.

36. Belkova L., Chernova D., 1998, Effect of Butanol Vapours upon Ageing and

Properties of Papers Produced in the 17th-18th Centuries.- Chemicka technologia

dreva, celulozy a papieru. Bratislava, 205-207.

43

37. Rebrikova, 1976 - Pебрикова, Н. Л. Новый антисептик для защиты

дублировачного клея, применяющегося при реставрации музейных тканей. -

Реставрация, исследование и хранение музейных ценностей. Москва, 32-36.

38. Voronina, 1980 - Воронина Л. И., Назарова О. Н. Грибостоикость

художественных красок и новый способ их защиты от микробиологических

повреждений. - Художественное наследие. Хранение, исследование,

реставрация, 6 (36), Москва, 131-144.

39. Mattheis J. P., Roberts R. G., 1992, Identification of geosmin as a volatile

metabolite of Penicillium expansum. – Appl. Environ. Microbiol., 58, 3170-3172.

40. Flider, 1966, Флидер Ф. Влияние шести фунгицидов и инсектицидов на

физико-химические показатели бумаги. - Сообщение III, 2. Mосква, 161.

41. Santuči, 1966, Сантуччи. Обзор литературных данных и результатов работы,

проведенной в Институте патологии книги в Риме. - Сообщение III, 2. Mосква,

200.

42. Scientific Principles Course.- Paper and related material. Rome, 1996.

43. ГОСТ 12523-77. Целлюлоза, бумага и картон. Метод определения величины

рН водной вытяжки, Москва: Изд-во стандартов, 1980.

44. Szcsepanowska H., 1986, Biodeterioration of art Objects on Paper. The Paper

Conservator, vol. 10.

45. Makuška R., Budrienė S., 2000, Cheminės technologijos procesų modeliavimas.

Vilnius: VU, 90-98.

44

Summary

Impact of three chemical substances with fungicidal properties on microscopic fungi as

well as on properties of aged and not aged paper has been evaluated.

Data on possibilities to apply these substances as paper disinfectants in restoration

practice are provided.

Susceptibility of five fungal cultures: Aspergillus niger MA-6, Cladosporium herbarum

BT-6, Trichoderma harzianum MA-40, Paecilomyces variotii MA-21, Penicillium

expansum MA-21-10 to the chemicals has been investigated. All these fungal species

have been detected from libraries in Vilnius city by scientists of the Institute of Botany.

p-hydroxybenzoic acid propyl ester and butyl alcohol were established to meet the

requirements set for restoration materials. Sodium benzoate is not recommended for

paper disinfection.