發(fā)布時間：2019-10-02 01:38

【摘要】：世界各地廣泛分布著的歷史遺跡和文物是全人類共同擁有的寶貴財富,但是微生物的存在對其保護造成了嚴重的威脅。位于敦煌市戈壁灘的西晉墓、漢墓以及甘肅省博物館館藏的嘉峪關(guān)五號墓均是半地下磚壁畫墓室,這些磚壁畫生動形象、素材豐富,對于探索古代文明的發(fā)展具有重要的歷史價值。目前,這三座墓室在長期缺乏系統(tǒng)保護的條件下,出現(xiàn)了大量外觀相似的酥堿、黑斑等病害,這些病害長期惡化會導(dǎo)致壁畫大面積脫落,這對考古研究和歷史文化學(xué)習(xí)都將是不可逆轉(zhuǎn)的遺憾。本研究主要針對敦煌西晉墓、敦煌漢墓和甘肅省博物館嘉峪關(guān)五號墓的壁畫及環(huán)境空氣,旨在對比不同地點墓葬內(nèi)磚壁畫病害和環(huán)境空氣的真菌多樣性組成,討論外觀相似的磚壁畫病害是否存在相同的真菌群落。此外,結(jié)合壁畫成分分析,探究本實驗樣品中分離純化出真菌菌株的耐鹽特性和產(chǎn)酸特性,并擬為磚壁畫保護過程中的真菌防治提供科學(xué)依據(jù)。本實驗采用Buck Bio-Culture采樣器進行磚壁畫附近空氣樣品的采集,分別使用無菌棉簽和無菌手術(shù)刀進行磚壁畫病害表面樣品及磚壁畫病害墻體樣品的采集。采用傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)方法純化分離真菌菌株,并對不同真菌單菌株進行基因組的DNA提取、真菌ITS區(qū)擴增、通過測序技術(shù)和系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系分析來研究磚壁畫真菌多樣性的組成與結(jié)構(gòu)特點;使用掃描電鏡觀察磚壁畫病害樣品的微觀形態(tài)特征,并結(jié)合能譜儀(EDS)和X射線衍射(XRD)分析壁畫樣品的主要元素和晶體成分;最后針對樣品晶體類型,運用模擬培養(yǎng)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)的手段分別探究樣品中可培養(yǎng)真菌菌株的耐鹽特性和產(chǎn)酸特性。研究結(jié)果表明,磚壁畫病害表面有大量菌絲體。在三座墓室樣品中青霉屬(Penicillium)和曲霉屬(Aspergillus)均為優(yōu)勢菌屬,其它真菌多樣性包括鐮刀霉屬(Fusarium)、毛殼霉屬(Chaetomium)、枝孢屬(Cladosporium)等。通過對比分析,相似磚壁畫病害處有相同的真菌群落。磚壁畫表面黑色斑點的相同真菌組成群落有黃灰青霉(Penicillium aurantiogriseum)、厚垣鐮孢霉(Fusarium chlamydosporum)和奧桑青霉菌(Penicillium olsonii),酥堿病害中相同真菌組成群落有花斑曲霉菌(Aspergillus versicolor)、黃灰曲霉(Penicillium aurantiogriseum)以及煙曲霉菌(Aspergillus fumigatus)。另外,空氣中真菌組成群落也與磚壁畫病害樣品中的真菌組成群落有部分相同群落。綜合三座墓室環(huán)境,發(fā)現(xiàn)在平均溫濕度均較大、游客人數(shù)較多的嘉峪關(guān)五號墓墓室內(nèi)各類型樣品中微生物多樣性更高、濃度更大。并且在該研究樣品中純化出的可培養(yǎng)真菌大多有較強的耐鹽性,在濃度為15%的鹽環(huán)境中均有良好的生長特性,尤其是豐度較高的青霉屬(Penicillium)和曲霉屬(Aspergillus)的真菌,甚至在25%-30%的鹽濃度下仍可保持生長能力;此外,青霉屬(Penicillium)、枝孢屬(Cladosporium)以及放射毛霉屬(Actinomucor)在研究過程中表現(xiàn)出較強的產(chǎn)酸能力,產(chǎn)酸種類以琥珀酸、檸檬酸、硬脂酸和棕櫚酸為主,這些有機酸酸性較強、具一定腐蝕性,會對磚壁畫造成不同腐蝕作用。該實驗結(jié)果說明文化遺產(chǎn)在保藏的過程中一方面需要人為采取措施控制儲藏溫度、濕度以及游客數(shù)量等因素,另一方面需要對文物所處環(huán)境的空氣微生物傳播進行控制。并且部分耐鹽真菌可能加劇壁畫的酥堿形成、而真菌的產(chǎn)酸也可對壁畫表面造成腐蝕,為預(yù)防病害加劇需要對這部分真菌有針對性進行滅菌。綜上,該實驗可為文物保護提供參考資料。
【圖文】：

圖 2-1 采樣點圖Figure 2-1 Sampling sites通過研究人員對敦煌西晉墓和敦煌漢墓的觀察，均發(fā)現(xiàn)了在磚壁畫表面出現(xiàn)外觀相似的黑色斑點和酥堿病害，這些病害甚至還導(dǎo)致磚壁畫表面大量脫落。而位于甘肅省博物館內(nèi)的嘉峪關(guān)五號墓也發(fā)現(xiàn)與敦煌兩座墓室內(nèi)相似的酥堿病害。故本研究主要采集墓室內(nèi)空氣樣品和磚壁畫黑色斑點和酥堿病害樣品。空氣樣品我們選擇采集墓室內(nèi)病害周圍的空氣；圖 2-1a、圖 2-1b、圖 2-1c 分別為敦煌西晉墓、敦煌漢墓和嘉峪關(guān)五號墓磚壁畫上肉眼可見酥堿病害；圖 2-1d、圖 2-1e分別為敦煌西晉墓磚壁畫上肉眼可見黑色斑點和敦煌漢墓磚壁畫上肉眼可見黑色斑點。2.2 樣品采集

11圖 2-2 實驗設(shè)計流程圖Figure 2-2 The flow chart of the experiment2.2.2 空氣采樣器簡介該研究采用國際通用 Buck Bio-Culture Sampler 采樣器進行空氣采樣，它的樣品采集原理主要是模擬人呼吸道的解剖構(gòu)造，根據(jù)慣性碰撞的原理與空氣動力學(xué)原理相結(jié)合設(shè)計制造而成的。該采樣器控制鍵盤較為簡單，操作相對方便，在采樣過程中可以為樣品提供一個持續(xù)不斷的樣本流量。它的流量可以在 30-120lpm 之間調(diào)節(jié)，精度在±5%，它每分鐘采集風(fēng)量一般為傳統(tǒng)式 Anderson 采集器的4 倍，所以在采樣過程中能夠有效地節(jié)省采集時間。本采樣器體積小，，便于攜帶，操作簡單，性能穩(wěn)定，采樣頭消毒容易，兼容 90 mm 培養(yǎng)皿校正，可 90 度取樣，
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：K879.41;Q93

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本文編號：2544680