Evaluation of the effectiveness of materials used for the microbial decontamination of wooden works of art

Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των υλικών που χρησιμοποιούνται για τη μικροβιακή απολύμανση των ξύλινων έργων τέχνης". Η παρούσα μελέτη περιλαμβάνει μια εισαγωγή, τους στόχους της μελέτης και επτά κεφάλαια. Αναλυτικά τα κεφάλαια έχουν ως εξής: Κεφάλαιο Ένα: Χημεία και είδη ξύλου. Το κεφάλαιο αυτό ασχολείται αρχικά με τη χημική σύσταση του ξύλου, η οποία χαρακτηρίζεται από κυτταρίνη, ημικυτταρίνη και λιγνίνη. Το ξύλο περιέχει επίσης στοιχεία όπως το ασβέστιο, το κάλιο, το μαγνήσιο, ο φώσφορος, το θείο, το νάτριο, το πυρίτιο και το κάδμιο. Στο κεφάλαιο αυτό αναλύονται επίσης οι δύο τύποι ξύλου: σκληρό (δρυς, σφενδάμι, μαόνι, καρύδι, τριαντάφυλλο, τικ και κερασιά) και μαλακό (Πεύκο, φλαμουριά, καρυδιά, οξιά, σημύδα, κέδρος, ερυθρόδεντρο, δέντρο κώνειο, έλατο και ερυθρελάτη). Κεφάλαιο Δύο: Μυκητολογική φθορά αρχαιολογικού ξύλου. Αυτό το κεφάλαιο εξηγεί τη φθορά του αρχαιολογικού ξύλου από μύκητες. Εξηγούνται αναλυτικά οι φυσιολογικές απαιτήσεις των μυκήτων που καταστρέφουν το ξύλο και αναπτύσσονται μέσα σε αυτό. Εκτός από τη χημική σύνθεση του ξύλου, τα ποσοστά αποσύνθεσής του επηρεάζονται και από πολλούς άλλους παράγοντες, οι οποίοι περιλαμβάνουν τις τα θρεπτικά συστατικά (συστατικά ξύλου), τη θερμοκρασία, την υγρασία, το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. Οι πιο κοινές μορφές της φθοράς ήταν αποτέλεσμα αυτών των παραγόντων οι οποίοι προκάλεσαν χρώση του ξύλου με διαφορετικά χρώματα. Εξηγείται επίσης ο τρόπος της αποσύνθεσης του ξύλου. Εξηγήθηκαν επίσης οι μύκητες λευκής σάρωσης, οι μύκητες Brown-rot και οι μύκητες Soft-rot. Παρατηρήθηκαν, τέλος, μερικές αρνητικές αλλαγές όπως η απώλεια βάρους, η απώλεια αντοχής και ο αποχρωματισμός. Κεφάλαιο Tρία: Υλικά και μέθοδοι. Τέσσερις αρχαιολογικοί χώροι στο Ισλαμικό Κάιρο χρησιμοποιήθηκαν για την απομόνωση των μυκήτων που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Πρόκειται για το Τέμενος Sabiile και Koutab Suleiman Agha Selehdar (περί το 1837-1839 μ.Χ.), το Τέμενος του Abu Haribh (1480-1481 μ.Χ), το El Musafir Khana (μεταξύ 1779 μ.Χ. και 1783 μ.Χ.), και το Τέμενος El Mouayed Sheikh Al-Mahmoudi (1415 έως το 1421 μ.Χ). Δείγματα νέας πεύκου ετοιμάστηκαν ώστε να χρησιμοποιηθούν σε όλες τις πειραματικές μελέτες. Ολοκληρώθηκε επίσης η απομόνωση και ταυτοποίηση των μυκήτων. Ταυτοποιήθηκαν τρεις μύκητες (Aspergillus niger, Aspergillus flavus και Penicillium chrysogenum) Χρησιμοποιήθηκαν μυκητοκτόνα χιτοζάνης, προπικοναζόλης και τεβουκοναζόλης με διαφορετικές συγκεντρώσεις. Εφαρμόστηκε τεχνική επιδείνωση των μυκήτων πριν και μετά τη θεραπεία με μυκητοκτόνα. Οι τεχνικές έρευνας που χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των χρησιμοποιούμενων μυκητοκτόνων ήταν η μέτρηση της αλλαγής χρώματος με φασματοφωτόμετρο UV, φασματοσκοπία υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR) και διάθλαση ακτίνων Χ (XRD) για τον προσδιορισμό της κρυσταλλικότητας του ξύλου. Κεφάλαιο Τέσσερα: Αποτελέσματα και σχολιασμός του μυκητοκτόνου χιτοζάνης. Τα καλύτερα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη μέτρηση χρώματος απέδειξαν ότι η ολική διαφορά χρώματος στα μολυσμένα δείγματα αυξήθηκε με την αύξηση του χρόνου επώασης. Η συνολική διαφορά χρώματος στα επεξεργασμένα δείγματα μειώθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης της χιτοζάνης. Η ανάλυση FTIR επιβεβαίωσε ότι για τους τρεις μύκητες που μελετήθηκαν, τα μολυσμένα δείγματα που υποβλήθηκαν σε αγωγή με χιτοζάνη ήταν πιο άμορφα κατά τους χρόνους επώασης από τα μολυσμένα και μη επεξεργασμένα δείγματα. Στους τρεις μύκητες που μελετήθηκαν, οι θέσεις αιχμής της κυτταρίνης Ι ((101), (10α) και (002)) σε μολυσμένα δείγματα μειώθηκαν σε σύγκριση με τα δείγματα ελέγχου σε όλους τους χρόνους επώασης. Οι θέσεις αιχμής των μολυνθέντων, επεξεργασμένων δειγμάτων αυξήθηκαν με αυξημένη συγκέντρωση χιτοζάνης. Ο δείκτης κρυσταλλικότητας, μετρούμενος είτε με την πρώτη είτε με τη δεύτερη μέθοδο, μειώθηκε, αλλά αυξήθηκε μετά τον τρίτο και τέταρτο μήνα επώασης με οποιονδήποτε από τους μύκητες που μελετήθηκαν. Κεφάλαιο πέμπτο: Αποτελέσματα και σχολιασμός του μυκητοκτόνου προπικοναζόλης. Για τη μέτρηση του χρώματος, τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η λευκότητα στα μολυσμένα δείγματα με μύκητες μειώθηκε μέχρι τον δεύτερο μήνα και αυξήθηκε εκ νέου στον τέταρτο μήνα. Η ωχρότητα των μη επεξεργασμένων μολυσμένων δειγμάτων αυξήθηκε. Τα υποβληθέντα σε αγωγή δείγματα με το μυκητοκτόνο προπικοναζόλη έδειξαν καλή αντίσταση ενάντια στη φθορά. Για την ανάλυση FTIR, η θεραπεία με προπικοναζόλη στις συγκεντρώσεις που χρησιμοποιήθηκαν και μολύνθηκε με Aspergillus flavus επηρέασε αρνητικά την περιεκτικότητα σε ημικυτταρίνη και τον ενισχυμένο αποπολυμερισμό και οξείδωση της κυτταρίνης. Ωστόσο, προστάτευσε την λιγνίνη από τη μυκητιακή φθορά. Για τα μολυσμένα με μυκητοκτόνα δείγματα, ο δείκτης κρυσταλλικότητας αυξήθηκε σε σύγκριση με το δείγμα ελέγχου. Η αύξηση του δείκτη κρυσταλλικότητας μειώθηκε με την αύξηση του χρόνου επώασης. Κεφάλαιο έξι: Αποτελέσματα και σχολιασμός του μυκητοκτόνου σωληνοζόλη. Για τη μέτρηση των χρωμάτων, το δεύτερο (0,50%) μυκητοκτόνο σωληνικόλης έδωσε καλύτερα αποτελέσματα από την πρώτη συγκέντρωση (0,25%) για τους δείκτες λευκότητας και ωχρότητας. Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν από το FTIR έδειξαν ότι χρειάστηκαν αυξημένες συγκεντρώσεις τεβουκοναζόλης για να επιτευχθεί αποδεκτή προστασία έναντι του Aspergillus niger λόγω της οξείδωσης αυτού του μυκητοκτόνου, ειδικά σε χαμηλές συγκεντρώσεις μυκητοκτόνου. Ο δείκτης κρυσταλλικότητας, μετρούμενος με όλες τις χρησιμοποιούμενες συγκεντρώσεις μειώθηκε με την αύξηση του χρόνου επώασης. Κεφάλαιο Eπτά: Συμπεράσματα. Οι μύκητες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη φθορά του αρχαιολογικού ξύλου στην Αίγυπτο, ειδικά σε ορισμένα περιβάλλοντα. Οι Asperigllus niger, Aspergillus flavus και Penicillium chrysogenum ήταν οι μύκητες που εντοπίστηκαν σε διαφορετικές τοποθεσίες στο ιστορικό Κάιρο της Αιγύπτου. Οι τεχνικές έρευνας που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη έδωσαν ισχυρές ενδείξεις σχετικά με την αποτελεσματικότητα των μυκητοκτόνων που χρησιμοποιούνται για την προστασία του ξύλου από τη φθορά των μυκήτων. Πολλά μυκητοκτόνα χρησιμοποιούνται για τη συντήρηση του ξύλου κατά της φθοράς των μυκήτων, αλλά στη συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν χιτοζάνη, προπικοναζόλη και τεβουκοναζόλη σε περιορισμένες συγκεντρώσεις. Η χιτοζάνη χρησιμοποιήθηκε σε 0,25%, 0,50% και 0,75%. Η προπικοναζόλη και η τεβουκοναζόλη χρησιμοποιήθηκαν σε 0,25% και 0,50%. Αυτές οι περιορισμένες συγκεντρώσεις έδωσαν καλή αντίσταση στην επιδείνωση των μυκήτων. Τα καλύτερα αποτελέσματα ελήφθησαν με χιτοζάνη, ακολουθούμενη από τεβουκοναζόλη και προπικοναζόλη.