میکروارگانیسم و کتاب
(آسیبهای ناشی از میکروارگانیسمها در کاغذ)
دکتر محمد قهری
نمونه‌ی آسیب میکروبیولوژیک در کتاب
ترکیب شیمیائی کاغذ را موادی مانند سلولز، لیگنین، همی‌سلولزها، پکتین‌ها، موم‌ها، تانن‌ها، پروتئین‌ها و ترکیبات معدنی تشکیل می‌دهند. در کاغذ میکروارگانیسمها نه‌تنها به سلولز بلکه به سایر ترکیبات موجود در آن حمله می‌کنند. علاوه بر این کاغذ ممکن است شامل مواد رزینی، پرکننده‌ها و مواد رنگی باشد که در چرخه تولید آن افزوده شده است و یا در هنگام نگاهداری و استفاده، آلودگی‌های مختلف (به‌عنوان‌مثال آلوده شدن با مواد آلی با منشأ انسانی) نیز به آن اضافه شده باشد.
میکروارگانیسمها در مراحل مختلف ساخت و تولید کاغذ آن را تحت تأثیر قرار می‌دهند، از زمانی که درخت در جنگل قطع می‌شود و یا پنبه و محصولات طبیعی دیگر برداشت می‌شود تا زمانی که محصول نهائی آماده استفاده می‌گردد. باکتری‌ها عمدتاً در خمیر کاغذ وجود دارند زیرا رشد آنها به رطوبت بالائی نیاز دارد، به‌عبارت‌دیگر در کاغذ آماده‌شده معمولاً قارچها و اکتینومیستها دیده می‌شوند، این‌ها به رطوبت کمتری نیاز دارند و رطوبت نسبی 100% تأثیر منفی بر رشد برخی از آنها دارد. برخی از قارچهای شایع و آلوده‌کننده در رطوبت نسبی 70% یا پائین تر (63 تا 65%) قادر به رویش می‌باشند. این میکروارگانیسمها روی کاغذ رشد کرده مواد نابجا و اضافه‌شده به کاغذ را مصرف کرده و سوبسترای مناسب برای میکروارگانیسمهای سلولیتیک تهیه می‌کنند.
کاغذ به‌وسیله میکروارگانیسمهای مختلفی که بستگی دارد به ترکیب شیمیائی آن، اسیدیته، میزان رطوبت آن و رطوبت نسبی محیط، دما و نور مورد حمله و تخریب قرار می‌گیرد. کاغذهایی که مقدار اسیدیته آنها بین 4 الی 6 است نسبت به کاغذهای با PH برابر 7 با سرعت بیشتری توسط میکروارگانیسمها آسیب می‌بینند.
آسیبهای قارچی بر روی جلد کتاب
در میان باکتری‌ها انواع مختلفی از اکتینومیستها، استرپتومایسس، اسیدوترموس، سلولوموناس، سل ویبریو، سودوموناس، باکتروئیدها، کلستریدیومها، رومینوکوکوس، باکتری‌های بی‌هوازی سلولیتیک، میکروبیسپورا، ترمومونوسپورا و باسیلوسها دارای آنزیم سلولز بوده و بنابراین توان آسیب رساندن به آثار سلولزی را دارند. در این مختصر فقط تعدادی از باسیلوسهائی که واجد سیستم‌های آنزیمی سلولزی می‌باشند به‌عنوان نمونه ذکر گردیده‌اند. باسیلوسها دسته‌ای از باکتری‌ها هستند که به‌عنوان تجزیه‌کنندگان مولکول‌های پلیمری شناخته شده‌اند. در این جنس تعداد زیادی باسیل‌های درشت گرم مثبت و اسپوردار وجود دارد که در طبیعت فراوانند زیرا سپور آنها در برابر عوامل خارجی مقاومت زیادی دارد. تنها گونه بیماری‌زا از باسیلوسها برای انسان باسیلوس آنتراسیس است که عامل بیماری سیاه‌زخم می‌باشد و باسیلوس سرئوس نیز ایجاد مسمومیت غذائی می‌نماید. باسیلوسها دارای فعالیت‌های پروتئولیتیکی و آمیلوپکتیکی (تجزیه‌کننده نشاسته) می‌باشند و برخی از آنها نیز فعالیت‌های سلولیتیکی از خود نشان می‌دهند. همه استرینهای باسیلوس استئاروترموفیلوس و 85 درصد از استرینهای باسیلوس کوآگولانس و 50 درصد از استرینهای باسیلوس لیکنیفرمیس آنزیم‌های سلولاز مقاوم به حرارت تولید می‌کنند.
لکه‌های (کلنیهای) کپکی بر روی صفحات کتاب
باسیلوس استئاروترموفیلوس در خاک و گردوغبار وجود دارد و دمای 65 درجه سانتیگراد را تحمل می‌کند. باسیلوس کوآگولانس نیازهای تغذیه‌ای متنوعی داشته و در شرایط دمایی مختلف رشد می‌کند. باسیلوس لیکنیفرمیس دارای کلنیهای با سطح خشن و کدر، پهن، برجسته و موئی شکل و دارای لعاب فراوانی در سطح خود می‌باشد و به‌طور محکمی به سطح آگار غذائی می‌چسبد. در محیط‌های کشت کربوهیدراتی که حاوی آهن کافی باشد به رنگ قرمز و در کشت‌های کهنه به رنگ قهوه‌ای دیده می‌شوند.
از خانواده اکتینومیستاسه ارگانیسمهای کاغذ دوست زیادی جداشده است. این باکتری‌ها در کاغذ رنگهای بسیار متنوعی از قبیل صورتی، زرد، سفید، خاکستری و سیاه ایجاد می‌کنند و برحسب PH و منبع ازت در دسترس آنها قدرت سلولیتیکی بالائی نشان می‌دهند.
در شرایط رطوبت نسبی بالا (80 تا 90 درصد) و همچنین رطوبت بالای درون کاغذ تعدادی از باکتری‌ها از قبیل Cellfalcicula، Cellvibrio و Cytophaga جدا شده‌اند، این باکتری‌ها در کاغذ تغییر رنگ شدید ایجاد می‌کنند.
در میان قارچها جنس‌ها و گونه‌های فراوانی به‌عنوان قارچهای تجزیه‌کننده سلولز و به عبارتی قارچهای کاغذ خوار مطرح می‌باشند که در اینجا با تعداد کمی از آنها و نوع آسیبهای وارده در کاغذ اشاره می‌شود.
جنس کتومیوم (Chaetomium) کاغذهای با کیفیت ضعیف را تجزیه می‌کند.
گونه‌های پستالوتیا (Pestalotia) در روی کاغذ لکه‌های قرمز روشن با نقطه سیاه در مرکز ایجاد می‌کند.
فوما هومیکولا (Phoma humicula) روی کاغذ لکه‌های خاکستری مایل به قهوه‌ای یا سیاه‌رنگ ایجاد می‌کند.
کتوملا هوریدا(Chaetomella horrida) لکه‌های خاکستری – قهوه‌ای ایجاد می‌کند.
سفالوسپوریوم بسته به PH کاغذ باعث تغییر رنگ آن از نارنجی تا قرمز می شود.
سلولز موجود در کاغذ بوسیله تریکودرما (Trichoderma viride) در مدت 20 روز تا میزان 40% نابود می‌شود. این قارچ روی کاغذ کلنیهای سبز تیره تولید می‌کند و آن را به رنگ سبز روشن در می‌آورد.
بیش از 12 گونه از جنس آسپرجیلوس از کاغذ جدا شده است، آسپرجیلوس فومیگاتوس سهم مهمی در فساد کاغذ دارد. استرینهای فعال در ابتدا رنگ خاکستری، سپس سبز و بالاخره قهوه‌ای در کاغذ ایجاد می‌کنند.
Aspergillus wentii با کندی زیاد کاغذ را نابود می‌کند و آن را به رنگ قرمز روشن در می‌آورد.
آسپرجیلوس نیجر غالبا در کاغذ ظاهر می‌شود و در حضور گلوکز سبب کاهش قابل ملاحظه مقاومت ماده سلولزی می‌شود. کلنیهای این قارچ روی کاغذ کوچک و به رنگ سیاه می‌باشد.
کاغذهای کهنه و قدیمی محیط مناسب و رضایت‌بخشی برای پنیسیلیومها و آسپرجیلوسها نیستند اما این دسته از قارچها که برای رشد خود فقط به 7 الی 9 درصد رطوبت داخل کاغذ نیاز دارند، کاغذ را مرطوب کرده و از این طریق باعث آلودگی و رشد قارچهای با فعالیت سلولیتیک بیشتر می‌شوند.
Paecilomyces varioti به کاغذ صدمه می‌زند و کلنیهای آن به رنگ زرد با سایه‌های قهوه‌ای روشن می‌باشد.
Scopulariopsis brevicalis نیز مانند پسیلومایسس باعث صدمه رساندن به کاغذ شده و از یون آمونیم موجود در آن بعنوان منبع ازت استفاده می‌کند.
Botryotrichum atrogriseum به کاغذ صدمات شدیدی وارد می کند و باعث ایجاد لکه‌هائی برنگ خاکستری می‌شود.
سپدونیم بندرت در کاغذ دیده می‌شود و در صورت موجود بودن لکه‌هائی برنگ سفید خاکستری ایجاد می‌نماید.
Botrytis cinerea بصورت کلنیهای ظریف و تا 2 میلی متر بالاتر از سطح کاغذ رشد می‌کند و تشکیل اسکلروشیا به قطر چند میلی‌متر می‌دهد. بهترین منبع ازت برای این قارچ سولفات آمونیم در PH برابر 8 می‌باشد اما رشد قارچ در PH برابر 3 نیز اتفاق می‌افتد. بجز سولفات آمونیم، نمکهای ازته دیگر مانند نیترات آمونیم، نیترات سدیم، فسفات آمونیم، پپتون و آسپاراژین نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعنوان منبع کربن، در غلظت‌های بالاتر از 0/5 تا 1% ساکارز، مالتوز، مانوز، گلوکز، گالاکتوز، گزیلوز و گلیسرول استفاده می‌شود.
Acrostalagmus cinnabarinus باعث ایجاد نواحی شبیه زنگ زدگی روی کاغذ می‌شود.
Eidamella spinosa لکه‌های بزرگ تاج خروسی شکل ایجاد کرده و قویا به سلولز آسیب می‌رساند.
از خانواده دیماتیاسه قارچ Mycogone nigra اثر تجزیه‌کنندگی شدیدی روی سلولز دارد و روی کاغذ لکه‌های سبز کدر ایجاد می‌کند. این قارچ در دامنه وسیع دمائی از 5 تا 30 درجه سانتیگراد رشد می‌کند و البته دمای مطلوب برای رشد آن 20 تا 25 درجه است.
Torula بر روی کاغذ لکه‌های سیاه ایجاد می‌کند.
Stachybotrys atra باعث ایجاد رنگ سیاه یا سبز متمایل به سیاه با لبه‌های سبز مایل به خاکستری یا قهوه‌ای می‌شود.
Gliomastix convolute قدرت تجزیه‌کنندگی زیادی داشته و در کاغذ رنگ سیاه بر جای می‌گذارد.
Gliocladium roseum سبب رنگ قرمز در کاغذ می‌شود.
Trichocladium با صدمه شدید به کاغذ آن را به رنگ سبز مایل به زرد یا قهوه‌ای زنگ زده (بسته به استرین قارچ و PH کاغذ) در می‌آورد.
Cladosporium herbarum روی کاغذهای مختلف دیده می‌شود و در دمای بالا و پائین و نیز در PH مختلف و حتی در حضور غلظت‌های بالائی از مواد قارچ‌کش رشد می‌کند.
هلمنتوسپوریوم روی کاغذهای بازیافت شده بسیار بهتر رشد کرده و در کاغذ ایجاد لکه‌های خاکستری مایل به سفید می‌نماید.
آسیبهای ناشی از کپک بر روی کاغذ
کوروولاریا لوناتا روی کاغذ لکه‌های سیاه ایجاد کرده که این لکه‌ها سریعا گسترش یافته و بزرگتر می‌شوند. این گونه نیز از قارچهائی است که فعالیت سلولیتیکی زیادی دارد و بهترین منبع ازت برای رشد آن فسفات آمونیم است.
تریکوتشیوم روزئوم باعث ایجاد کلنیهای کرکی و پف کرده روی کاغذ می‌شود، این کلنیها ابتدا سفید رنگ بوده سپس به رنگ قرمز کمرنگ در می‌آیند. بهترین منبع ازت برای این قارچ نیز فسفات آمونیم است.
Acrothecium فعالیت سلولیتیک بالائی دارد و در کاغذ رنگ سبز زیتونی ایجاد می‌کند، اوره بهترین منبع ازت برای این قارچ است.
جنس آلترناریا و جنس استمفیلیوم در انواع مختلف کاغذ آسیبهای شدید ایجاد می‌نمایند و لکه‌های سیاه، قهوه‌ای متمایل به سیاه و قهوه‌ای متمایل به سبز تولید می‌کند.
Epicoccum nigrum لکه‌های سیاه ایجاد می‌کند و بهترین منبع ازت برای آن فسفات آمونیم (در PH برابر 7) می‌باشد.
بسیاری از گونه‌های فوزاریوم از کاغذ جدا شده‌اند، این گونه‌ها سبب ایجاد رنگ بنفش، آبی، صورتی مایل به بنفش و رنگهای صورتی زرد می‌شوند.
بطور کلی ارگانیسمهای زیر غالبا بعنوان عوامل تخریب کننده کاغذ محسوب می‌شوند:
ستاکی بوتریس، کتومیوم، کلادوسپوریوم، آلترناریا، استمفیلیوم، تریکودرما، آسپرجیلوس فومیگاتوس، بوتریوتریکوم، آیداملا سپینوزا، سپدونیوم، مایکوگون، پنیسیلیوم، سفالوسپوریوم. بوتریتیس، تورولا، تریکوکلادیوم و پلیکولاریا بندرت دیده شده‌اند و قارچهای زیر بصورت محدودتری مشاهده گردیده‌اند:
تریکوتشیوم، کوروولاریا، اپیکوکوم، اسکوپولاریوپسیس، پستالوشیا، آسپرجیلوس نیجر، پسیلومایسس، استرینهای کمی از جنس فوزاریوم، گلیوماستیکس و آکروتشیوم.
اکثر این قارچها علاوه بر تغییر رنگ کاغذ باعث پوسیدگی و فساد در آن نیز می‌شوند. نکته قابل توجه این است که راه پیشگیری از ایجاد ضایعات و آسیبهای قارچی در کتابها تقریبا یکی است در حالیکه در صورت بروز آسیب بر روی کاغذ و اشیای کتابخانه‌ای بسته به نوع یا گونه قارچی مورد نظر راه و روش مبارزه و ضد‌عفونی متفاوت می‌باشد و نتیجه آنکه شناسائی دقیق انواع میکروارگانیسمهای مسبب فساد و آسیب برای دفع و رفع موثر آن الزامی است.
برای پیشگیری از آلودگی قارچی و آسیبهای مربوطه در کتاب و اسناد کاغذی انجام اقدامات زیر ضروری می‌باشد:
راههای ورود هوا به داخل کتابخانه و مخازن و مراکز نگهداری کتاب و اسناد و اشیاء کاغذی با نصب توریهای مناسب که مانع عبور حشرات است محافظت شود. در مراکزی که از حساسیت بالائی برخوردار است می‌توان هوای ورودی را فیلتر نمود.
می‌باید از تجمع گرد و غبار بر روی کتابها و سطوح نگهدارنده کتب (قفسه‌ها) جلوگیری کرد. عملا می‌توان در دوره‌های منظم زمانی به غبارروبی پرداخت.
محیط نگهداری کتاب و اشیاء کاغذی از تهویه مناسب برخوردار باشد. درجه حرارت بین 16 تا 18 درجه سانتیگراد و میزان رطوبت نسبی محیط در میزان حدود 65 درصد حفظ شود.
از تجمع نم و رطوبت در داخل اتاق و فضای نگهداری کتابها و نیز فضاهای مرتبط و نزدیک به آنها جلوگیری باید نمود.
هرگونه نشت آب در محیط اصلاح و برطرف شود.
از قرار دادن گلدانهای حاوی گیاه و خاک خودداری نمود.
از نگهداری زباله در ظروف درب باز خودداری نمود.
در صورتی که تمهیدات فوق اندیشیده شده و اجرا گردند می‌توان از آسیب کتابها و اشیاء کاغذی توسط میکروارگانیسمها بطور کاملا موثری پیشگیری نمود.
منابع مورد استفاده:
1 – Fogarby W.M., Kelly T.T. : Microbial enzymes and biotechnology , 2nd edition, 45-7 , 1991
2 – Kowalik R.: Microbiodeterioration of library materials part 2, Microbiodecomposition of basic organic library materials chapter 4 , Restaurator 4:135-219 , 1980
برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید
ورود / ثبت نام