陜西長(zhǎng)安南禮王村出土壁畫(huà)的微生物類(lèi)群鑒定

《文物保護(hù)與考古科學(xué)》 1997年01期 郭愛(ài)蓮 楊文宗

摘要對(duì)陜西長(zhǎng)安南禮王村出土壁畫(huà)的微生物進(jìn)行了初步分析鑒定，結(jié)果表明細(xì)菌、霉菌數(shù)量?jī)汉醺靼?，放線菌一種。主要微生物類(lèi)群為霉菌類(lèi)8個(gè)；細(xì)菌類(lèi)群7個(gè)，一種鏈霉菌。

80年代初，陜西文物考古工作者對(duì)西安南毗鄰的長(zhǎng)安縣南禮王村唐代韋氏家族墓地進(jìn)行了發(fā)掘，出土了一批唐墓壁畫(huà)。幾年后，我們對(duì)這批壁畫(huà)進(jìn)行保護(hù)。修復(fù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其畫(huà)面已布滿黑、褐色的斑點(diǎn)。微生物是造成這種現(xiàn)象的重要原因，它們使畫(huà)面模糊不清，其危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。

根據(jù)以往對(duì)壁畫(huà)顏料、材質(zhì)的分析、壁畫(huà)制作工藝的研究，壁畫(huà)保存不妥，會(huì)出現(xiàn)被微生物污染的情況。

唐代墓葬壁畫(huà)的制作是嚴(yán)格按照一定工序進(jìn)行的，包括墻壁處理，起稿、定稿、著色。一般在墓葬竣工后，開(kāi)始壁畫(huà)創(chuàng)作，墻體有土墻、磚墻之分。在土墻繪制壁畫(huà)時(shí)，需先將墻面鏟平。磚墻繪制壁畫(huà)時(shí)，需用泥漿把磚縫堵塞磨平。然后在土墻或磚墻上抹上麥草泥作底子，待麥草泥干后即開(kāi)始作畫(huà)面。畫(huà)面是用篩后的白灰加上剪短的麻類(lèi)纖維一起在水中浸泡，并充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟪屎隣钗?，抹在麥草泥底子上，唐代壁?huà)顏料以天然礦物質(zhì)為主，有的是將礦物質(zhì)簡(jiǎn)單加工而成，在有的顏料中也發(fā)現(xiàn)有少量植物顏料。一般這些顏料多呈粉狀，不能直接作畫(huà)，必須用皮膠、魚(yú)飄膠等和水調(diào)制。

從壁畫(huà)制作工藝考慮，因麥草、麻類(lèi)纖維及顏料中各種膠的存在，創(chuàng)造了微生物生存的條件。發(fā)掘后暴露在空氣中，加之墓內(nèi)陰暗潮濕，有時(shí)達(dá)80%以上。所以即使在墓內(nèi)微生物也會(huì)蔓延開(kāi)來(lái)。

唐墓壁畫(huà)在墓中難以保存，隨時(shí)都有塌陷的可能。為了保護(hù)好壁畫(huà)，目前較好的辦法是將畫(huà)面揭取下來(lái)，放置在保存條件好的博物館內(nèi)。揭取壁畫(huà)時(shí)，首先用白布貼在要揭的畫(huà)面上，以穩(wěn)定畫(huà)面不脫落。使用的粘合劑是天然樹(shù)脂——桃膠。揭取后的壁畫(huà)，用鋪有棉花或泡沫塑料的兩塊板夾緊。由于取回后一時(shí)難以修復(fù)，時(shí)間久了，也會(huì)生長(zhǎng)微生物。

微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的酶、有機(jī)酸等代謝物從菌體分泌到材料中使壁畫(huà)底面石灰層剝落，顏色也隨之脫落。微生物產(chǎn)生的色素會(huì)引起顏色改變，因此制止壁畫(huà)微生物的產(chǎn)生和對(duì)已造成影響的壁畫(huà)畫(huà)面斑點(diǎn)的清理是一項(xiàng)非常重要的工作。本文對(duì)壁畫(huà)上產(chǎn)生的微生物進(jìn)行了分析檢驗(yàn)，了解其分類(lèi)狀況，確立有效的防止微生物污染的技術(shù)，采取適當(dāng)?shù)姆乐畏椒ā?/p>

1材料與方法

1.1樣品采集樣品取自陜西省長(zhǎng)安縣南禮王村出土的壁畫(huà)畫(huà)面的貼布。

1.2培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)中所用均為無(wú)菌生理鹽水。

1.2.1牛肉膏蛋白臆培養(yǎng)基（分離培養(yǎng)細(xì)菌用）牛肉膏3g、蛋白豚10g、NaC15g、瓊脂20g、水1000ml,pH 7.2,0.IMPa滅菌25min。

1.2.2察氏培養(yǎng)基⑴（分離培養(yǎng)霉菌用）NaNO3 2g,K2HPO4 Ig^KCl 0.5g,MgSO4 0.5g,Fe-SO4 O.Olg、蔗糖30g、瓊脂20g、水1000ml,pH自然,0.05 MPa滅菌20~25mino

1.2.3高氏合成1號(hào)培養(yǎng)基（分離培養(yǎng)放線菌用）可溶性淀粉20.0g,KN03 1.0g,K2HPO4 0.5g,MgSO4-7H2O 0.5g、NaCl 0.5g.FeSO4-7H2O（10%）已滴、瓊脂20g、蒸儒水1000ml;pH 7.2~7.4、0.IMPa滅菌25mino

1.2.4無(wú)氮培養(yǎng)基（鑒定用）甘露醇10g,KH2PO4 0.2g,MgSO4*7H2O 1.2g,NaCl 0.2g,Ca-SO4'2H2O 0.2g、CaCC）3 5.0g、瓊脂20g、蒸饞水1000ml,pH 7.2,0.05MPa滅菌20mino

1.2.5葡萄糖氧化發(fā)酵培養(yǎng)基（鑒定用）蛋白2g,NaCl 5g,K2HPO4 0.2g,W萄糖1%、水洗瓊脂5~6g、l%漠百里酚藍(lán)水溶液3ml、蒸個(gè)水1000ml,pH 7.0,0.05MPa滅菌25min。

1.2.6葡萄糖發(fā)酵培養(yǎng)基（鑒定用）牛肉膏3g、蛋白豚10g、NaCl 5g、葡萄糖10g、水1000ml,pH 7.2,加漠甲酚紫0.04%水溶液20ml,0.05MPa滅菌25min。

1.2.7pH4.5生長(zhǎng)培養(yǎng)基（鑒定用）用牛肉膏蛋白豚培養(yǎng)基成分，pH調(diào)為4.5,滅菌。

1.2.8乙醇氧化培養(yǎng)基（鑒定用）蛋白豚2g、NaCl 5g、K2HPC>4 0.2g、乙醇1%、漠百里酚藍(lán)1%水溶液3ml、蒸僧水1000ml,pH 7.2,0.05MPa滅菌25mino

1.2.9硝酸鹽還原培養(yǎng)基（鑒定用）牛肉膏3g、蛋白豚10g、NaCl 5g、KNC）3 lg、水1000ml,pH 7.4,0.1 MPa滅菌25min。

1.2.10水解纖維素培養(yǎng)基（鑒定用）NH4NO3 1.0g,K2HPO4-3H2O 0.5g,KH2PO4 0.5g.MgSO4-7H2O0.5g,NaCl l.Og.CaCb 0.lg.FeCl3 0.02g、酵母膏0.05g、8g纖維素粉、15g瓊脂、水1000ml,pH 7.2O在培養(yǎng)皿中先加15ml 2%的水洗洋菜，凝后加5ml混合纖維素粉的瓊脂培養(yǎng)基，凝后點(diǎn)種。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1將古壁畫(huà)上的蓋布按一定面積用無(wú)菌鑲子平放在三種不同的分離培養(yǎng)基上，或用無(wú)菌鑲子將布在培養(yǎng)基上反復(fù)擦示，或用無(wú)菌水將布浸泡，搖勻，分別吸取0.-2ml,冷至45C左右，?于三種不同的分離培養(yǎng)基中，搖勻，冷卻凝固，在適溫下培養(yǎng)（細(xì)菌30C±1X2 1~2天，霉菌28t±1X3,1?2周），每種方法作一塊平板，計(jì)算生長(zhǎng)出不同微生物的數(shù)目。

1.3.2將細(xì)菌接入不同的鑒定用培養(yǎng)基，按規(guī)定培養(yǎng)、檢査。

1.3.3細(xì)菌鑒定方法主要為：

①接觸酶（過(guò)氧化氫酶）反應(yīng)。取一環(huán)培養(yǎng)18~24h的菌苔涂于干凈的載玻片上，然后滴上一滴3%~10%的過(guò)氧化氫，觀察有無(wú)氣泡產(chǎn)生。

②氧化酶反應(yīng)。在干凈培養(yǎng)皿里放一張濾紙，滴上二甲基對(duì)苯撐二胺的1%水溶液，僅使濾紙濕潤(rùn)即可，用接種環(huán)取培養(yǎng)18~24h的菌落，涂沫在濕潤(rùn)的濾紙上，在10s內(nèi)涂沫的菌苔現(xiàn)紅色者為陽(yáng)性，10?60s現(xiàn)紅色者為延遲反應(yīng)，否則為陰性。

③抗酸染色。按常規(guī)制涂片，并于玻片下緩緩加熱，使染液冒蒸氣但不沸騰，并繼續(xù)滴加染液，不使涂片上染液蒸干，保持5min,涂片冷后，傾去染液，用酸性酒精脫色，水洗，用呂氏美藍(lán)復(fù)染2~3min,水洗，吸干，鏡檢。

④牛奶中可于72C存活15min測(cè)驗(yàn)。用無(wú)菌脫脂牛奶將測(cè)定菌制成菌懸液，分裝于4個(gè)試管，另用未加菌裝有同等量的牛奶作對(duì)照。放入水浴鍋(水浴鍋的水面要高于牛奶液面)，待水浴鍋中的溫度上升到72C時(shí)，開(kāi)始計(jì)算時(shí)間，并保持15min,到達(dá)15min時(shí)，立即將測(cè)定管從水浴中取出，浸于冷水迅速冷卻。然后將用72C處理過(guò)的牛奶懸液和未用72C處理的牛奶懸液分別接種到適宜培養(yǎng)基中，適溫培養(yǎng)3~7天，觀察生長(zhǎng)情況。

1.3.4絲狀真菌點(diǎn)植培養(yǎng)法：將察氏培養(yǎng)基熔化冷卻至459左右，倒入無(wú)菌培養(yǎng)皿(約10~15ml),冷卻、凝固，接種少量霉菌弛子，點(diǎn)植于平板上適當(dāng)?shù)奈恢茫扇切蔚娜c(diǎn)，將培養(yǎng)皿倒置在恒溫箱中培養(yǎng)1?2周，觀察菌落的特征。

1.3.5將絲狀真菌培養(yǎng)不同的時(shí)間，在潔凈的載玻片中央滴一滴乳酸苯酚液，用接種針從培養(yǎng)皿的菌落上，挑取少許菌體，置載片的液滴中，并將菌絲體挑開(kāi)，加蓋玻片，在顯微鏡下觀察菌絲、子實(shí)體的形態(tài)、跑子等。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1從三種不同分離培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基平板來(lái)看，細(xì)菌類(lèi)群和真菌類(lèi)群數(shù)量幾乎各半，放線菌只有一種。

2.2每平方厘米平均細(xì)菌130?150個(gè)左右，霉菌110?130個(gè)左右，放線菌一個(gè)。

2.3通過(guò)菌落形態(tài)、菌絲體、弛子、子實(shí)體等的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、顏色、大小等⑵特征作為絲狀真菌分類(lèi)的依據(jù)，參照“常見(jiàn)與常用真菌”中的檢索表⑶，鑒定霉菌結(jié)果如下。①毛霉(Mucor Micheliex Friex)o菌落白色疏松，蔓延快，菌絲體無(wú)橫隔，菌絲體無(wú)假根和匍匐絲，抱囊梗直接由菌絲體長(zhǎng)出，弛囊梗直立，弛子囊頂生，球形，內(nèi)有抱子，囊內(nèi)有囊軸，無(wú)囊托，弛子卵球形。②青霉｛Pemcillium Link)o菌落灰綠色，絨狀，菌絲體有橫隔膜，分生抱子梗頂端生有掃帚狀的帚狀枝，培養(yǎng)基背面有無(wú)色和褐黃色，砲子形狀多為球形。為青霉屬里的不同種，有桔青霉(P■citrinum Thom)?，F(xiàn)青霉(P.freguentans)和黃綠青霉(P.citreo-viride)a③擬青霉(Paecilomyces Bainier)。菌落黃綠色，松絮狀，反面黃褐色，小梗逐漸變尖細(xì)長(zhǎng)，抱子卵形。④黑根霉｛Rhizopus nigricans Ehrenbery)。菌落黑色，有匍匐絲和假根，假根對(duì)上方生出抱囊梗；抱囊梗直立，頂端形成絕子囊，黑色，弛子囊近球形，里有絕囊弛子，弛囊弛子球形。⑤黑曲霉(.Aspergillus niger van Tieghem)o菌落黑色，絨狀，背面黃白色，菌絲分隔，分生弛子梗從細(xì)胞長(zhǎng)出，頂囊球形，表面生小梗，呈放射狀生出，分生抱子自小梗頂端相繼形成，抱子球形。⑥雜色曲霉(Aspergillus Versicolor(Vuill)Tiraboschi)o菌落黃綠色，反面黃橙色，紅色。菌絲分隔，分生弛子頭疏松放射狀，頂囊半球形，分生JS子球形。⑦短梗霉(Aureobasidium Viala et Boyer)o菌落黑色；有皺，菌絲有橫隔，分生弛子橢園形，常幾個(gè)連在一起。⑧交鏈抱霉(A/-ternaria Nees ex wallr)o菌落黑色絨狀，背面黑色，菌絲分隔，分生弛子梗較短，分生抱子褐黑色，有尖喙，常多個(gè)成鏈，大小不規(guī)律……。

2.4以細(xì)菌的菌落形態(tài)、個(gè)體形態(tài)、生理特征、生化特征等作為分類(lèi)根據(jù)，參照文獻(xiàn)［4-5］鑒定細(xì)菌。

①微球菌(Mtcrococcus cohn)o菌落淺黃色，細(xì)胞球狀，不規(guī)則的細(xì)胞堆團(tuán)，在牛肉膏蛋白芯培養(yǎng)基上良好生長(zhǎng)，革蘭氏陽(yáng)性，不運(yùn)動(dòng)，在無(wú)氮培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)，接觸酶反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，為陽(yáng)性，氧化葡萄糖產(chǎn)酸。②芽泡桿菌(Bacillus cohn)o細(xì)胞桿狀，革蘭氏陽(yáng)性，在肉汁臉培養(yǎng)基上有芽抱產(chǎn)生。運(yùn)動(dòng)，接觸酶反應(yīng)陽(yáng)性，但根據(jù)菌落顏色，菌體大小，抱子著生位置和形狀可分為三個(gè)種。③棒狀桿菌(Corynebacterium Lehmann et Neumann)o菌落白色，為棒狀桿菌，一端較大，老培養(yǎng)和幼培養(yǎng)形態(tài)無(wú)大變化，不形成芽抱，革蘭氏陽(yáng)性，在無(wú)氮培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)，抗酸染色陽(yáng)性，在水解纖維素培養(yǎng)基上菌落周?chē)鷽](méi)有透明圈，即不水解纖維素、接觸酶陽(yáng)性，胞壁染色有橫隔，對(duì)葡萄糖弱發(fā)酵產(chǎn)酸，在脫脂牛奶中于72P存活15分鐘為負(fù)反應(yīng)，即不能存活。④弧菌(V血"z。pacinai)□菌落白色，濕潤(rùn)，菌體不形成芽抱，0.7 X 1.2?2.卽,在無(wú)氮培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)，細(xì)胞弧狀，革蘭氏陰性，在肉汁豚培養(yǎng)基上不產(chǎn)生明顯的非水溶性色素，發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸、運(yùn)動(dòng)、氧化酶陽(yáng)性。⑤黃桿菌｛Flavobacterium Sp)o菌落黃色，菌體桿狀，在無(wú)氮培養(yǎng)基上不長(zhǎng)，不形成芽弛，革蘭氏染色陰性，在肉汁豚培養(yǎng)基上產(chǎn)生黃色非水溶性色素、運(yùn)動(dòng)，不發(fā)酵葡萄糖。⑥短桿菌｛Brevibacterium Sp)。菌落黃白色，菌體桿狀，較短，革蘭氏陽(yáng)性，不產(chǎn)生芽抱，胞壁染色無(wú)橫隔，弱發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸，在牛肉膏蛋白脇培養(yǎng)基上良好生長(zhǎng)。⑦假單胞菌(Pseudomonas Migula)。菌落白色，桿狀,0.5-0.9 X 1.6-2.2卩,革蘭氏陰性，運(yùn)動(dòng)，不形成芽抱，在無(wú)氮培養(yǎng)基上不生長(zhǎng)，不產(chǎn)生明顯的非水溶性色素，不發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸，接觸酶陽(yáng)性，氧化酶陽(yáng)性，在pH 4.5的培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)，不能氧化乙醇為乙酸，硝酸鹽還原反應(yīng)為陽(yáng)性。

2.5在高氏合成1號(hào)培養(yǎng)基上只生有一種放線菌、菌落白色、絨毛狀，有典型的氣絲、基絲、抱子絲、抱子橢園，按照放線菌的分類(lèi)原則⑹，鑒定為鏈霉菌(Streptomyces Sp)。