شناسایی قارچ‌های مخرب اسناد و نسخه‌های کاغذی آرشیو کتابخانه و موزۀ ملی ملک و تاثیرات ناشی از آن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مرمت اشیای تاریخی و فرهنگی دانشگاه هنر اصفهان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مرمت اشیای تاریخی و فرهنگی دانشگاه هنر اصفهان

چکیده

آثار تاریخی و فرهنگی ساخته شده از کاغذ، مهم‌ترین آثار مربوط به هر فرهنگ و تمدنی به شمار می‌روند و از نظر تاریخی، هنری، علمی، اقتصادی، فنی، و مذهبی واجد ارزش‌اند. این آثار، در مخازن نگهداری، در طول زمان، تحت عوامل مختلف فیزیکی، شیمیایی، و بیولوژیک دستخوش تغییر می‌شوند. آسیب‌های بیولوژیک از مهم‌ترین عوامل تخریب آثار با ساختار آلی و به خصوص کاغذ هستند و قارچ‌ها از اصلی‌ترین این عوامل به شمار می‌روند. یکی از غنی‌ترین آرشیوها و مخازن مربوط به اینگونه آثار در ایران، متعلق به کتابخانه و موزۀ ملی ملک است. با توجه به فعالیت قارچ‌ها در آثار موجود در مخزن این موزه و ضرورت آسیب‌شناسی صحیح آن‌ها، شناخت نوع قارچ آسیب‌رسان و تاثیرات آن‌ها بر کاغذ و سلامت افراد در تماس با آن‌ها اهمیت دارد.
هدف: هدف از این پژوهش شناسایی قارچ‌های موجود بر نسخه‌های خطی آرشیو موزه و کتابخانۀ ملی ملک و تاثیرات ناشی از آن‌ها بر کاغذ و سلامت افراد در تماس با آثار است.
روش و رویکرد پژوهش: در این پژوهش، روش یافته‌اندوزی میدانی، آزمایشگاهی، و کتابخانه‌ای است. ابتدا، آثار بر اساس تاثیرات بصری قارچ‌ها، در شش دستۀ کلی قرار گرفتند و سپس، نمونه‌هایی از آثار شاخص هر دسته، به منظور کشت و شناسایی قارچ، در شرایط استریل تهیه شد. جهت کشت، از محیط سابورودکستروزآگار استفاده شد و قارچ‌ها بر اساس خصوصیات و ویژگی‌های ماکروسکپی، میکروسکپی و مرفولوژی شناسایی شدند. سپس، بر اساس نتایج حاصل، تاثیرات آن‌ها بررسی شد.
یافته‌های پژوهش: بررسی‌ها نشان می‌دهد که قارچ‌های موجود بر آثار کاغذی موجود در آرشیو موزه و کتابخانۀ ملی ملک به ترتیب پراکنش شامل کلادوسپوریوم (هرباریوم)، پنی‌سیلیوم (اکسپانسوم)، آسپرژیلوس نیجر، رایزوپوس (استولونیفر)، سفالوسپوریوم، آسپرژیلوس گلاوکوس، و آلترناریا آلترناتا است، که جز قارچ‌های سلولوتیک‌اند، و با تولید آنزیم‌های سلولاز، منجر به تخریب ساختاری سلولز کاغذ و تغییرات بصری متفاوت می‌شوند. قارچ کلادوسپوریوم (هرباریوم) عامل ایجاد لکه‌های درشت آبی تیره تا سیاه؛ آسپرژیلوس نیجر لکه‌هایی به شکل نقاط کوچک سیاه؛ آسپرژیلوس گلاوکوس، لکه‌های قهوه‌ای؛ آلترناریا آلترناتا، لکه‌های تیره قهوه‌ای تا سیاه؛ سفالوسپوریوم، لکه‌های گل‌بهی و صورتی تا قرمز مایل به قهوه‌ای؛ و قارچ‌های رایزوپوس (استولونیفر) و پنی‌سیلیوم (اکسپانسوم) لکه‌های زرد روشن تا زرد مایل به قهوه‌ای ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، با توجه به قابلیت تولید مایکوتوکسین و سموم مختلف، این قارچ‌ها مشکلات متعددی را برای سلامتی افراد ایجاد می‌کنند. از این‌رو، لزوم درمان سریع‌تر این آثار امری روشن است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Characterization of fungi and their effect on documents and manuscripts in the archive of Malek National Library and museum

نویسندگان [English]

  • Mohsen Mohammadi 1
  • Alireza Kouchakzaei 2
چکیده [English]

Purpose: Historical and cultural relics made from paper are of historic, artistic and scientific importance. Such artifacts gradually degrade because of physical, chemical and biological factors in archives. Bio-deterioration factors, especially fungi are the main factors. This paper reports findings of an attempt to characterize fungi and their effect on paper and human health in the archives of Malek National Library and Museum where highly precious collection of manuscripts in Iran is kept.
Research methods Manuscripts were classified according to aesthetically effect of fungi in six different category and main samples of each category were sampled under sterile condition. SDA medium was used for fungi cultivation. Fungi were characterized according to their macroscopic and morphological characteristics and their effects were evaluated.
Conclusion: Results showed that active fungi on manuscripts of the archive were Cladosporium (herbarum) , Penicillium (expansum) , Aspergillus niger, Rhizopus (stolonifer) , Cephalosporium, Aspergillus glaucus and Alternaria alternat respectively. These are cellulolytic fungi and degrade the cellulose of paper by production of cellulase enzyme and aesthetically effect on manuscripts. Stains found on papers included dark blue-black stains due to Cladosporium (herbarum) ; little black point like stains due to Aspergillus niger, brown stains were due to Aspergillus glaucus, dark brown-black stains were due to Alternaria alternata, purple-reddish brown stains due to Cephalosporium sp, and pale yellow-brownish yellow due to Rhizopus (stolonifer) and penicillium (expansum). The capacity of mycotoxin production of these fungi is a serious health hazard and urgent treatment procedure is needed. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Malek National Library and Museum – Paper- Cellulose –Biodeterioration
  • Mycology-Fungi- Fungi stains

استاندارد ملی ایران 3194 (1386). میکروبیولوژی مواد غذایی کپک ­های مقاوم به حرارت روش شناسی اسپور.موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. (Institute of Standards and Industrial Research of Iran, ISIRI)

استاندارد ملی ایران 9899 (1386). میکروبیولوژی مواد غذایی و خوراک دام راهنمای الزامات کلی برای آزمون.موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. (Institute of Standards and Industrial Research of Iran, ISIRI)

اشکان، سید محمد(1387). قارچ شناسی مقدماتی. چاپ سوم. تهران: آییژ.

الکسوپولوس، کنستانتین جان(1364). اصول قارچ شناسی. (ابراهیم بهداد، مترجم). تهران: دانشگاه تهران.

خداپرست، سید اکبر(1389). سلسله ­ی قارچ­ ها. رشت: دانشگاه گیلان.

رئیس­ نیا، نگار(1389). اطلس قارچ ­شناسی (قارچ­های آسیب­ رسان به منابع آرشیوی و کتابخانه ­ای). تهران: سازمان اسناد و کتابخانه ملی جمهوری اسلامی ایران.

قهری، محمد(1391). عوامل میکروبی آسیب­ رسان به مواد آرشیوی و کتابخانه ­ای. تهران: سازمان اسناد و کتابخانه ملی جمهوری اسلامی ایران.

قهری، محمد(1385). مروری بر عوامل قارچی مخرب کاغذ، آسیب­ شناسی و راه­ های پیشگیری و مقابله. مرمت و پژوهش، 1 (1)، 27-41.

گالو، فوستا(1371). نقش عوامل بیولوژیک در فرسایش کاغذ. (عباسعالی عابدی استاد، مترجم). مشهد: آستان قدس رضوی.

ولهایزر، یوهانا(1379). فرایندهای غیر شیمیایی برای آفت ­زدایی مجموعه­ های کتابخانه. (مهرداد نیکنام، مترجم). تهران: کتابخانه مجلس شورای اسلامی.

ناردی، آن لیه. ون دام، فیلیپ(1379). راهنمایی حفاظت، نگهداری و مرمت کاغذ. (ابوالحسن سروقد مقدم، مترجم). مشهد: آستان قدس رضوی.

Abrusci, C. Martín-González, A. Del Amo, A. Catalina, F. Collado, J. Platas, G(2005). Isolation and identification of bacteria and fungi from cinematographic films. International Biodeterioration & Biodegradation, 56(1), 58-68.

Arai, H(2000). Foxing caused by fungi: twenty-five years of study. International Biodeterioration & Biodegradation, 46(3), 181–188.

Aro, Nina. Pakula, Tiina. Penttila, Merja(2005). Transcriptional regulation of plant cell wall degradation by filamentous fungi. FEMS Microbiol Rev, 29(4), 719-39.

Bennet, J.W. Kilch, M(2003). Mycotoxins. Clinical Microbiology Reviews, 16(3), 497–516.

Bicchieri, M. Pappalardo, G. Romano, F.P. Sementilli, F.M. De Acutis, R(2001). Characterization of foxing stains by chemical and spectrometric methods. Restaurator, 22(1), 1-19.

Biccheri, M. Ronconi, S. Romano, F.P. Pappalardo, L. Corsi, M. Cristoforetti, G. Legnaioli, S. Palleschi, V. Salvetti, A. Tognoni, E(2002). Study of foxing stains on paper by chemical methods, infrared spectroscopy, micro-X-ray fluorescence spectrometry and laser induced breakdown spectroscopy. Spectrochimica Acta, part B, 57, 1235-1249.

Buzio, R. Calvini, P. Ferroni, A. Valbusa, U(2004). Surface analysis of paper documents damaged by foxing. Applied Physics A, 79(2), 383-387.

Cappitelli, F. Sorlini, C(2005). From papyrus to compact disc: the microbial deterioration of documentary heritage. Critical Reviews in Microbiology, 31(1), 1–10.

Choisy P. de la Chapelle, A(1998). Foxing: analysis et blanchiment enzymatique. Indigo, 3, 5-11.

Choisy, P. de la Chapelle, A. Thomas, D. Legoy, M.D(1997). Non invasive technique for the investigation of foxing on graphic art material. Restaurator, 18(3), 131-152.

Corte, A.Montemarini. Ferroni, A. Salvo, V.S(2003). Isolation of fungal species from test samples and maps damaged by foxing, and correlation between these species and the environment. International Biodeterioration & Biodegradation, 51(3), 167–173.

Da Silva, M., Moraes, A.M.L., Nishikawa, M.M., Gatti, M.J.A., Vallim de Alencar, M.A., Brandao, L.E. Nobrega, A(2006). Inactivation of fungi from deteriorated paper materials by radiation. International Biodeterioration & Biodegradation, 57(3), 163–167.

Darwish, Sawsan(2001). Biological studies on some cellulolytic microorganisms isolated from old paper manuscripts. PhD thesis. Chemistry Dept. Fac. Of Science. Cairo University. Egypt.

Deacon, J.W(1997). Modern Mycology. Oxford: Blackwell Science.

De Hoog GS(2000). Atlas of Clinical Fungi. Second Edition: Amer Society for Microbiology.

De Vries, Ronald P. Wiebenga,AD. M. Coutinho, Pedro. Henrissat, Bernard(2011). Plant polysaccharide degradation by fungi. proceedings of the 7th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP7), 16-23.

Ebrahimi, Azizollah. Karimi, Saeid. Lotfalian, Sharareh. Majidi, Fariba(2011). Allergenic fungi in deteriorating historic objects of Shahrekord Museum, in Iran. Jundishapur Journal of Microbiology, 4(4), 261-265.

El-Sayed, M.M(1980). The role of microorganisms in the deterioration of old valuable manuscripts. faculty of agriculture. Ain Shams University. Cairo. Egypt.          

Fabbri, A.A. Ricelli, A. Brasini, S. Fanelli, C(1997). Effect of different antifungals on the control of paper biodeterioration caused by fungi. International Biodeterioration & Biodegradation, 39(1), 61–65.

Florian M.-L.E(1996). The role of the conidia of fungi in fox spot. Studies in Conservation, 41, 65-75.

Florian, M.-L.E. Manning, L(1999). The ecology of the fungal fox spots in a book published in 1854. Restaurator, 20(3-4), 137-150.

Florian M.-L.E. Manning, L(2000). SEM analysis of irregular fungal spot in an 1854 book: population dynamics and species identification. International Biodeterioration and Biodegradation, 46(3), 205-220.

Guiamet, P. Borrego, S. Lavin, P. Perdomo, I. Gómez de Saravia, S(2011). Biofouling and biodeterioration in materials stored at the Historical Archives of the Museum of La Plata, Argentine and at National Archives of the Republic of Cuba. Colloids and Surface B: Biointerfaces, 85(2), 229-234.

Hyvarinen, A. Meklin, T. Vepsalainen, A. Nevalainen, A( 2002). Fungi and actinobacterian moisture-damaged building materials – concentrations and diversity. International Biodeterioration & Biodegradation, 49(1), 27–37.

Horn, Svein Jarle. Vaaje-Kolstad, Gustav. Westereng, Bjørge, Eijsink, Vincent GH(2012). Novel enzymes for the degradation of cellulose. Biotechnology for Biofuels, 5(1), 45-57.

Itävaara, M. Siika-aho, M. Viikari, L(1999). Enzymatic degradation of cellulosebased materials. Journal of Environmental Polymer Degradation, 7(2), 67-73.

Maggi, O. Persiani, A.M. Gallo, F. Valenti, P. Pasquariello, G. Sclocchi, M.C. and Scorrano, M(2000). Airborne fungal spores in dust present in archives: proposal for a detection method, new for archival materials. Aerobiologia, 16(3-4), 429-434.

Mesquita, N. Portugal, A. Videira, S. Rodriguez-Echeverria, S. Bandeira, A.M.L. Santos, M.J.A. and  Freitas, H(2009). Fungal diversity in ancient documents. A case study on the Archive of the University of Coimbra. International Biodeterioration & Biodegradation, 63(5), 626–629

Milanesi, C. Baldi, F. Vignani, R. Ciampolini, F. Faleri, C. Cresti, M(2006). Fungal deterioration of medieval wall fresco determined by analysing small fragments containing copper. International Biodeterioration & Biodegradation, 57(1), 7-13.

Montanari, Matteo. Melloni, Valeria. Pinzari, Flavia. Innocenti, Gloria(2012). Fungal biodeterioration of historical library materials stored in Compactus movable shelves. International Biodeterioration & Biodegradation, 75 (2012), 83-88.

Nielsen, K(2003). Mycotoxin production by indoor moulds. Fungal Genetics and Biology, 39(2), 103–117.

Pinheiro, A.C. Macedo, M.F. Jurado, V. Saiz-Jimenez, C. Viegas, C. Brandão, J. Rosado, L(2011). Mould and yeast identification in archival settings: Preliminary results on the use of traditional methods and molecular biology options in Portuguese archives. International Biodeterioration & Biodegradation, 65(4), 619-627.

Pinzari, F. Colaizzi, P. Maggi, O. Persiani, A.M. Schütz, R. Rabin, I(2012). Fungal bioleaching of mineral components in a twentieth-century illuminated parchment. Anal Bioanal Chem, 402(4), 1541-1550.

Ponce-Jiménez, Maria del Pilar. Toral, Fernando Lopéz-Dellamary. Delgado-Fornué, Ezequiel(2002). Antifungal protection and sizing of paper with chitosan salts and cellulose ethers. Part 1, Physical effects. Journal of the American Institute for Conservation, 41(2), 243–254.

Rakotonirainy, Malalanirina S. Heude, Eglantine. Lavédrine, Bertrand(2007). Isolation and attempts of biomolecular characterization of fungal strains associated to foxing on a 19th century book. Journal of Cultural Heritage, 8(2), 126–133.

Reis-Menezes, Adriana Araujo. Gambale, Walderez. Giudice, Mauro Cintra. Shirakawa, Márcia Aiko(2011). Accelerated testing of mold growth on traditional and recycled book paper. International Biodeterioration & Biodegradation, 65(3), 423-428.

Sahab, S.Y(1988). Physiological studies on microorganisms isolated from deteriorated old manuscripts. M.Sc thesis. faculty of agriculture. Ain Shams University. Cairo. Egypt.

Salo, Päivi M. Arbes Jr, Samuel J. Sever, Michelle. Jaramillo, Renee. Cohn, Richard D. London, Stephanie J. Zeldin, Darryl C(2006).  Exposure to Alternaria alternata in US homes is associated with asthma symptoms. J Allergy Clin Immunol, 118(4), 892–898.

Shamsian, Aliakbar. Fatah, Abdolmajid. Mohajeri, Masood. Ghazvini, Kiarash(2006). Fungal Contaminations in Historical Manuscripts at Astan Quds Museum Library, Mashhad, Iran, International Journal of Agriculture & Biology, 8(3): 420-422.

Singh, A.B. Chatterji, M. Singh B.P. Gangal, S.V(1990). Air-borne viable fungi in library: before and after agitation of books. Indian J. Aerobiol, 3, 32–38.

Singh, A. Meenakshi, G. Singh, A.B(1995). Fungal spores are an important component of library air. Aeribiologia, 11(4), 231–237.

Sterflinger, K. de Hoog, G.S. Haase, G(1999). Phylogeny and ecology of meristematic ascomycetes. Studies in Mycology, 43, 5–22.

Szczepanowska, H. Cavaliere, A.R(2000). Fungal deterioration of 18th and 19th century documents: A case study of the Tilghman Family Collection, Wye House, Easton, Maryland. International Biodeterioration & Biodegradation, 46(3), 245-249.

Szczepanowska, H. Lovett, C(1992). A study of the removal and prevention of fungal stains on paper. Journal of the American Institute for Conservation, 31(2), 147–160.

Tavzes, Crtomir. Silc, Franc. Kladnik, Andrej. Fackler, Karin. Messner, Kurt. Pohleven, Franc. Koestler, Robert J(2009). Enzymatic degradation of mould stains on paper analysed by colorimetry and DRIFT-IR spectroscopy. International Biodeterioration & Biodegradation, 63(7), 873–879.

Vivar, I. Borrego, S. Ellis, G. Moreno, DA. García, AM(2013). Fungal biodeterioration of color cinematographic films of the cultural heritage of Cuba. International Biodeterioration & Biodegradation, 2013 (accepted; Available online 3 August 2012).

Zottia, M. Ferroni, A. Calvini, P(2008). Microfungal biodeterioration of historic paper: Preliminary FTIR and microbiological analyses. International Biodeterioration & Biodegradation, 62(2), 186–194.

Zotti, M. Ferroni, A. Calvini, P(2011). Mycological and FTIR analysis of biotic foxing on paper substrates. International Biodeterioration & Biodegradation, 65(4), 569-578.

Zyska, B(1997). Fungi isolated from library materials: a review of the literature. International Biodeterioration & Biodegradation, 40(1), 43–51.