Mikrobiologické poškodenie negatívov

a možnosti ich odstránenia

Ing. Alena Maková

Spracovanie a ochrana negatívnych fotografických materiálovWorkshop

Slovenský národný archívBratislava, 21.11.2012

Biologické poškodenie dokumentov je dôsledkom nedostatočnej preventívnej

starostlivosti a zlých podmienok uloženia

Odkiaľ sa mikroorganizmy do skladov dostanú?

• Zo samotného kontaminovaného materiálu privezeného do inštitúcie – najčastejší neúmyselný kontaminat - od darcov, z depov vlhkých kláštorov, kaštieľov, kostolov, pivníc, povál ...

Sprievodnými znakmi sú výkaly živočíchov, vtáčí trus, zbytky rastlinných a živočíšnych tiel, blato, potečenie vodou a pod.

• Prach je najčastejším a zdrojom nevegetatívnych foriem mikroorganizmov a roztočov. Prichádza priamo s dokumentom alebo vzduchom pri častom vetraní, najmä ak je depozit v blízkosti cesty, kotolne alebo iných prašných lokalít.• Vzduchom sa mikroorganizmy prenášajú i na veľké vzdialenosti. Takto sa môžu prenášať vírusy, baktérie a predovšetkým spóry húb. ( Cladosporium herbarum, Aspergillus fumigatus, Rhisopus nigricans, Mucor species ... )

! Klimatizácia býva častým zdrojom na šírenie mikroorganizmov, najmä neudržiavaná !

• Človek – najmä ako prenášač mikroorganizmov, či už vedome alebo nevedome, vlastnou chorobou (menej často)

alebo znečisteným kontaminovaným pracovným odevom, rukami ale i nesprávnymi rozhodnutiami

• Zlý alebo neexistujúci hygienický režim - prekročenie RV nad 60% - nedostatočné prúdenie vzduchu, - neexistujúca kontrola depozitných podmienok (neexistujúce minitorovacie zariadenia – vlhkomer, teplomer) - nefunkčná alebo neexistujúca klimatizácia ... - nepravidelné monitorovanie podmienok

Nedostatočné upratovanie a celkový zlý hygienický režimpomáha reálnej kontaminácii celého depozitu.

Baktérie ( Bacteria )

• Sú prokaryotické, jednobunkové MO• veľkosť: 0,1 - 5 mikrometrov• aeróbne - pre svoj rast potrebujú kyslík i anaeróbne - môžu rásť ibez prítomnosti kyslíka• rýchlo sa rozmnožujú• za nepriaznivých podmienok vytvoria spóry, veľmi

odolné voči negatívnym vplyvom, vo vhodých podmienkach sú opäť schopné vytvotiť vegetatívnu formu

• dodepozitov sa dostanú hlavne prenosom

stafylokoky diplokoky streptokoky tetrakoky sarcína

Paličkové baktérie BACILLUS ANTHRACIS

Salmonella typhi

Bičíkové formy

Špirálovité formy

Borellia

Morfológia baktérií

Huby (Fungi, Eumycetes, Mycetes, Mycota)

• tvoria samostarnú skupinu nižších rastlín, bez prítomnosti chlorofylu, nemôžu využívať CO2 ako jediný zdroj uhlíka

• chemoheterotrofné - nemôžu rásť bez prítomnosti organických zdrojov uhlíka

• saprofytické - živia sa neživou organickou hmotou rôzneho pôvodu

• nachádzajú sa najmä na vlhkých miestach, niektoré ale znesú i suchšie podmienky (Aspergillus, Penicillium )

spóry

sporangium

Vetvička sporangionosiča

Zygospóra a jej klíčenie

zygospóra

gametangium

progametangiumStielka komplementárnehopohlavia

mycélium

Životný cyklus zygomycét

Alternaria tenuissima

Rhizopus nigricans

Morfológia fruktifikačných orgánov

Sporangiofórso zrelým sporangioma vylietavajúcimi spórami

Aspergillus fumigatus

Mikroskopický snímok fruktifikačných orgánov

Penicillium cyclopium

Optimálne podmienky pre rast mikroorganizmov

» Plesne BaktérieRelatívna vlhkosťvzduchu (%) 65 % a viac 70-80 %

Teplota 18 - 22 °C 24 - 37 °C ale i 12 - 35 °C

pH prostredia mierne kyslé - neutrálne mierne alkalické

pH 5,6 - 6,0 pH 7,0 - 7,6

Doba potrebnána vytvoreniekolónií 4 - 12 dní 24 - 48 hodín

• MO produkujú enzýmy – látky bielkovinovej povahy, ktoré pôsobia ako katalyzátory a štartujú rozkladné degradačné procesy na substráte.

• Pre celulózové podložky sú nebezpečné tie MO, ktoré produkujú enzýmy hydrolázy, ktoré rozkladajú celulózu – štiepia glukozidické väzby základnej štruktúry papiera , čím sa menia pevnostné vlastnosti celulózového reťazca, vznikajú škvrny rôznej farby (ružové, žlté, čierne, hnedé, zelené a pod.).

• Celulózová podložka máva plesňový pach a po dlhodobejšom pôsobení MO sa v dôsledku hydrolytických reakcií úplne rozpadá.

Nebezpečné hydrolázy.

• amylázy produkujú napr. Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis

- α -amyláza – (1,4- α-D-glukan-glukanhydroláza) spôsobuje štiepenie 1,4 alfa – D- glukozidickej väzby, je označovaná ako endoenzým a štiepi veľkú molekulu amylózy škrobu, u papierov glejených škrobom spôsobuje úplný rozklad škrobu a oslabenie štruktúry papiera, ale možno ju využiť na odstránenie starých škrobových prelepov alebo zlepených papierov škrobom

- β - amyláza -(1,4- α-D-glukan-maltohydroláza) je enzým štiepiaci 1,4-alfa–D- glukozidickú väzbu, je označovaný ako exoenzým, pretože spôsobuje hydrolýzu koncových reťazcov .

• celuláza - enzýmový komplex C1,Cx a β-glukozidázy, produkujú napr. Stachybotrys, Chaetomium, Cladosporium, Alternara, Torula, Botrytis, Fusarium, Aspergillus niger a Penicillium, ktoré spôsobujú až úplný rozpad papiera.

Základnú štruktúru tvoria aminokyseliny ako produkty termálnej denaturácie kolagénu, ktoré sa vplyvom degradačných zmien štiepi na polypeptidy až aminokyseliny, čo sa prejavuje zhoršením mechanických vlastností, prichádza ku odlupovaniu vrstvy, jej postupnému rozkladu.

Na rozklade želatínovej vrstvy sa podieľajú proteolytické enzýmy • proteinázy (štiepiace bielkoviny)• peptidázy ( štiepiace AK)

.

Bakteriálne enzýmy skvapalňujú želatínu (najmä rodu Bacillus). Najčastejšie popisované prejavy poškození sú drobné škvrnky na povrchu, ale u sklenených negatívou môžu baktérie pôsobiť i na rozhraní medzi sklom a citlivou vrstvou.

Mikrobiologická degradácia želatíny

podložka názov substrát pre MO roky výskytu možnosti poškodenia

papier kalotypia celulóza, glejidlá v papieri 1841 - cca 1865 degradácia celulózy pôsobením oxidačných mechanizmov - rozpad papiera

sklo

kolódiové negatívy kolódium - nitrocelulóza, laky 1851 - 1885 degradácia celulózy pôsobením oxidačných mechanizmov - rozpad kolódia

želatínové negatívy želatína (kolagén), laky 1878 - 1925 degradácia kolagénu, proteolýza, rozpad

albumínové negatívy bielkový albumín 1847 - 1900(?) degradácia albumínu, proeolýza, rozpad

celulózové filmy

nitrocelulózové negatívy

CN

nitrocelulóza - koloxylín 11 -12%, želatína,

antihalačná vrstva1889 - 1950

degradácia celulózy pôsobením oxidačných mechanizmov - rozpad kolódia,

degradácia kolagénu, proteolýza, rozpad, zmena zafarbenia ČB filmov - tvorba modrých al.

ružových škvŕn

acetylcelulózové negatívy

CA

Satety film

acetylcelulóza - mono-, di-, tri-(CTA), želatína, antihalačná vrstva

1908 (1925) - dnes

degradácia celulózy pôsobením oxidačných mechanizmov - rozpad podložky,

degradácia kolagénu, proteolýza, rozpad, zmena zafarbenia ČB filmov - tvorba modrých al.

ružových škvŕn

plastová podložka

Polyesterové negatívy

(PES)

Estar, Cronar

polyetylén tereftalát (PET), želatína,

antihalačná vrstva1955 - dnes

hydrolýza vplyvom vlhkosti ( pomalá rýchlosť hydrolýzy je zárukou stability)

degradácia kolagénu, proteolýza, rozpad, zmena zafarbenia ČB filmov - tvorba modrých al.

ružových škvŕn

polyetylén naftalén (PEN) želatína,

antihalačná vrstva1996

hydrolýza vplyvom vlhkosti ( pomalá rýchlosť hydrolýzy je zárukou stability)

degradácia kolagénu, proteolýza, rozpad, zmena zafarbenia ČB filmov - tvorba modrých al.

ružových škvŕn

Kultivácia MO na substrátochnegatívnych foriem:

•náznaky po 8. dňoch •10. deň rozšírené viditeľné mycéliá•12. deň kontaminácia na všetkých negatívoch

Podmienky: 100% Rv, 22 – 25°C

Sklenený želatínový negatív

Acetátový negatív

Acetátový negatív

Polyetylénteraftalátový negatív

Polyesterový negatív Acetátový negatív

Rýchlosť kontaminácie

• Farebné negatívy sú viac a rýchlejšie kontaminovateľné než ČB negatívy• Vyššia kontaminácia bola dokázaná na bledších miestach, kde je menší

výskyt redukovaného striebra, tmavšie miesta s vyšším obsahom redukovaného striebra sú menej kontaminovateľné

• Rýchlejšie je kontaminovateľná strana s nánosom svetlocitlivej vrstvy

Poradie kontaminovateľnosti:• 1. sklenené želatínové platne • 2. filmy na nitrocelulózovej podložke• 3. polyesterové negatívy• 4. acetátové negatívy ( biodegradácia je tým rýchlejšia, čím je menší stupeň substitúcie 1 mono >2 di >3 triacetáty)

Rozdelenie húb

Skupina Pododdelenie:

• Nižšie huby : Mastigomycotina - akvatické huby

Zygomycotina- terestrické, netvoria

samčie a samičie pohlavné orgány rody: Mucor, Rhizopus

• Vyššie huby : Ascomycotina - najpočetnejšia skupina

Basidiomycotina Deuteromycotina (Fungi imperfecti)- sú tu

zaradené huby, u ktorých sa nepozná sexuálna forma rozmnožovania, rody Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Alternaria, Fusarium

Rozmnožovanie húb

Spórami - jednobunková al. viacbunková vzniká pohlavnou al. nepohlavnou cestou

Nižšie huby - endospórami ( spóry sú v špeciálnych mechúrikoch , spórangiách) zoospórami pri nepohlavnom rozmnož. Pohlavne sa rozmnožujú splynutím gamét al gamétangií, vytvorí sa zygospóra

Vyššie huby Najčastejšie sa nepohlavne sa rozmnožujú konídiami Pohlavne sa rozmnožujú :• askospórami ( Ascomycotina)- endospórami vytvárajúcimi sa v askoch • bazídiospórami ( Basidiomycotina)- exospórami na špeciálnych bunkách

( bazídiách ) Pohlavné rozmnožovanie nemajú Deuteromycotina

Najčastejšie sa vyskytujúce druhy húb

Nižšie huby:• Rhizopus nigricans• Mucor speciesVyššie huby:• Rody Penicillium - nigricans, cyclopium, species,

chrysogenum, roquefortii• Aspergillius - versicolor, niger, fumigatus flavus• Cladosporium herbarum - pôvodca vnútorného plesnenia

• Fusarium roseum• Alternaria tenuis, alternata• Trichoderma viridae - špeciálne na celulózu

Doporučný postup na odstránenie MO

1. Zabránenie rozmnožovaniu MO ( zníženie rel. vlhkosti, vetranie, sušenie - záleží od konkrétnych podmienok )

2. Dezinfekcia dokumentov a priestoru dokumenty - etylénoxid,formaldehyd, n-butanol priestor - UV žiarenie, dezinfekčné prostriedky3. Mechanická očista dokumentov - zbavenie sa odumretých

MO za použitia dez. prostriedkov

4. Uloženie do vhodných podmienok a dodržiavanie hygienického režimu

!!! Prísne bezpečnostné opatrenia !!!

Základné spôsoby ničenia mikroorganizmov

Základné pojmy dezinfekcia - proces, pri ktorom sa ničia MO pôsobením chemických

alebo fyzikálnych látok, prípadne ich kombináciou, pričom sa odstraňuje rozhodujúci počet MO a preruší sa prenos infekcie od prameňa nákazy

sterilizácia - proces úplného usmrtenia všetkých mikroorganizmovdekontaminácia - súbor opatrení na odstránenie mikroorganizmov,

epidemiologicky dôležitých článkonožcov, hmyzu a škodlivých hlodavcov

mechanická očista -súbor sanitárnych opatrení na odstraňovanie nečistôt a podstatné zníženie počtu MO, zaraďuje sa pred dezinfekciou

Chemické spôsoby dezinfekcie

Chemické dezinfekčné látky pôsobia na mikroorganizmy tak,že:- denaturujú bielkoviny- blokujú funkcie bunkových membrán- blokujú a oxidujú amino- a sulfoskupiny- priamo zasahujú do metabolizmu MO - ovplyvňujú syntézu

bielkovín, nukleových kyselín

Rýchlosť účinku dezinfekcie závisí od koncentrácie dezinfekčného prostriedku a doby pôsobenia

neplatí: čím vyššia koncentrácia, tým je lepšia účinnosť! Treba sa riadiť podľa návodu na použitie na obale !

Etylénoxidová sterilizácia

Etylénoxidová sterilizácia 138 x 274 x 180 cm, 6,6 m3

15 – 17 m archívneho materiálu14 cyklov / rok

Obsluha 1 pracovník

Butanolová dezinfekcia

atmosféra n-butanol

Podmienky dezinfekcie:

dezinfekciu treba vykonávať v sterilizátore z nehrdzavejúceho materiálu, ktorý sa dá dobre hermeticky uzavrieť.

dezinfekčnou látkou je n-butanol ( butylalkohol, alkohol butylnatý), CH3-CH2-CH2-OH

dezinfekčné médium Pre komoru v objeme 1 m3 sa použije: 1 liter butanolu a 40 ml destilovanej vody

Dĺžka dezinfekcie: Čas: 24 až 48 hodín

_________________________________(A.Orlita - výber z príspevku na 8.

Seminári reštaurátorov a historikov v máji 1991, Železná Ruda-Špičák)

Možnosti dezinfekcie pracovného prostredia

Germicídna lampa na dezinfekciu priestoru

! Nie na dokumenty !

UVC vlnová dĺžka 253,7 nm

• spôsobuje hynutie mikroorganizmov a to tak, že dôjde k narušeniu ich DNA a teda k ich deštrukcii

• modré svetlo, ktoré produkujú germicídne žiariče je iba vedľajším produktom. Táto časť spektra nie je dezinfekčná.

• Germicídne žiarenie neprechádza matnými nepriehľadnými materiálmi, ale ani obyčajným sklom. Toto žiarenie prechádza iba čírim kremenným sklom a špeciálnymi teflonovými fóliami.

Ultrafialové žiarenie s vlnovou dĺžkou od 100 nm do 400 nm sa rozdeľuje na:

UVA 315 nm až 400 nmUVB 280 nm až 315 nmUVC 100 nm až 280 nm

Ako postupovať pri rozsiahlejších kontamináciách depozitov?

• Vytvorenie komisie na riešenie situácie - vedenie inštitúcie, bezpečnostný technik, konzervátor ( ochranár), vedúci príslušného oddelenia, zástupca ekonomického a technického oddelenia

• Okamžité riešenie zamedzenia ďalšej kontaminácie - opatrenia na zníženie relatívnej vlhkosti, vetranie, zabezpečenie prúdenia vzduchu

• Identifikovanie zdroja a príčiny kontaminácie - krížikové značenie• príprava dokumnetov na transport - balenie do PET vriec !!! len ak je

zabezpečený okamžitý odvoz na sterilizáciu, uzavretých transportných preperaviek ( ! Na šírenie spór ovzduším!)

• Uplatnenie štandardných konzervačných zásahov po sterilizácii - mechanická a chemická očista, evidencia

• Dekontaminácia depozitu - najrýchlejšie germicídnym žiarením, následne dezinfekčnými prípravkami, pokiaľ nie je potrebné odstránenie omietky.

• Pri všetkých dekontaminačných prácach je nevyhnutný pracovný odev a dodržiavanie hygienických a bezpečnostných opatrení.

• Dezinfekcia pokožky dezinfekčnými prípravkami - pokožka celého tela vrátane vlasov!!!

Zásady bezpečnosti práce s mikroorganizmami

• Nevyhnutnsťou je pracovný odev - plášť, pokrývka hlavy, prac. topánky

• Gumenné rukavice, náhubky ( rúško - plátené, mikrobiolog. filter)

• Nejesť, nepiť v kontaminovanom priestore• Pobyt v prítomnosti MO len nevyhnutný čas• Nevyhnutnosť dezinfekcie pokožky celého tela

dezinfekčnými prípravkami

Ďakujem za pozornosť

MV SR

Už na mne nič neuvidíš

!!!!!!