Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ЭКОЛОГО - ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕИССЛЕДОВАНИЯ МИКОЦЕНОЗОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА МИНЕРАЛЬНОЙ ОСНОВЕ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО - ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕИССЛЕДОВАНИЯ МИКОЦЕНОЗОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА МИНЕРАЛЬНОЙ ОСНОВЕ"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

-МШ

На пранах рукописи

Зинаида Александровна ТУРКОВА

ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКОЦЕНОЗОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА МИНЕРАЛЬНОЙ ОСНОВЕ

(Диссертации написана ка руссчом я!ь»ке) (Ботаника 030005)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1972

>

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ иы.П.В.ЛОМОНОСОВА

БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

йб..аеавяийщдаед

Зяяавда Александровна ТУРНОВА

ЭНОЛОГО-МЙЙОЛОГИЧЕСКЙЕ ИССЛВЦОВАНая НИКОЦБ-ИОВОВ СТРОИТЕЛЬНЫ! МАТЕРИАЛОВ НА ШШЕРАДЬНОЙ ОСНОВЕ

(Двссвртедяя напиоаиа на русской явшю) (Боганика 030005)

Автореферат

диссертации на соиокавяе ученой огепвив кандидата биологических наук

г.'-'я-мтеиа

(/ЗЛЪХЭЗ.

Москва 1972

Pafoxa выполнена в Лаборатории деревянных конструкций Центрадьвого научно-исследовательского иисгитута строитеаьаих конструкта иы.В.А.Кучаренко (вав.лабораторией - профессор U.U.Иванов)

Научный руководитель - кандидат йиод отчески* ваук Ф.Ф.Ыазур Официальные ошовеан»:

доктор биологических в ay к, профессор И.Л.Работиова кандидат (биологических над к, доцонт Т.П. Сизова

Ведущее научно-исследовательское учреждение -Ботанический Инотиту! AB СССР ни.Комарова

часов яа заседании апвоиаямэврованного ботанического Учааого Со-»«та ботаннчеокого отделении би ол о го-л очванн о го факультета ИГУ, Москва 117^34, Лединонве горы, Биодого-почвевний факультет.

С диссертацией можно оэнаиоиитьсн в библиотеке факультета.

Ученый секретарь

Н.С,Александрова

Вопрос о биологической повремдении акустических и го плоив о ляда-оаннх материалов tía «шверазной оеиове с подаиернини органическими свпзу*кцаи* в настоявдв вреий кызет большое практическое значение в связи с Бирокш! распространением в строительстве изделий цз вих. При эксплуатации этих материалов к ним прйдъиьлшэтся различные требовании, в гон числа требование биостовкоохи.

В и и тер ату ре имеются сведения о разрушении грабани рада с-грои-гвяьних и технических материалов, имеющих минеральную основу. Это, иилримар, лияэн оптических приборов /Боб ко в а и др. ,1971; Елапшк, Зансва,X9R5; йэъег, Thora , 1949/, камень, Датой, кирпич, ату кату р-8а, раэрушавмыо как плеокевшш грибаьш, так я базидиоывцетами /Волкова и др.,1971/ я, наконец, рулы и шшералы /Ыирчивк, 1970; Руднева, 1970/. Достаточное вникание уделялось исследованию биологического пов-тздения материалов, содержащих в свое« ооогава органические полимерное коиповангы в контакте с металлом /АяъОицкая, Шапояаиква, 1960; 'стаплш, 1970; Рудакова, 1969/. Значительная литература посещена арруленмо гриб aun поливинилхлорицного линолеума с различными напва-(нтелгаш./Например,Бобкова И др.,1971; scbwortz ,1963/.

О биологических повреждениях акустических и теплоизоляционных материалов на минеральной основе с яолймераыии органическими наполнителями сведений недостаточно. Есть, например, ряд данных о раэрувеяиа домовыми грибами минераловатвых Плит /^райфедьд.ХЭ«; Хиляи, Гзрчи-Л03,194в/, а такяэ катерная« "нувдита", составленного иа основе uw-неральннх волокон /Schwartz ,1937/, В виду ограничевноот* подобных исследований, а также все растущего опроса строительства на вовда комбинированные материалы, возникла необходимость в постановке ряда экспериментов, связанных с вопросами биологического повреждения материалов на минеральной основе, которые и явились предметом предлагался работы.

-а -

Орекда в саго ив обходик о била выяонить воаиокиосгь иорьгециа р&сииатриъ&етн: материалов грибами и их аогаогвввцую охоикосгь к био коррозии. Дшвв вохавад вопрос о флорисхичэской характеристика грибов, поражавших материалы в дроцаооа эксплуатации и обсакааяюишх (и а процессе дроибводсюа. В результата з»щс исследование возникла иа-ойходшооть рассмотреть йаокииичаешш свойства предсгавигеяеи вода-лиан о и иикофлоры, пред полом теп ьно ааыешалиые б деструкции материалов на иинэраяьиои ооиове,

Ровультгти определения биохшкческоВ активности выделенных видов в отнесении генерации вагиохшх агентов биокорроаии исследуемых материалов были сопоставлены о литералу рцыьш дашшми а мехаинзиах разрушения субстратов иинерадьаой природы, и биле сформулирована гипотеза о воаносаой последовательности процесса разруааниа коибнывро-ванишс к^хариалов на минеральный основе, нцвищюс в составе оргвиичес кия компонент. Гипотеза била проверена на панельных опытах с химически чисшши веществами, предположительно эаиашашиии в деструкции ис-одедуемш: иахериадов. С цель» дальнейшего подгаерадеиин предполагаемого механизма равруиеавя бил исследован характер вовдеИш-вва на и а-горная ввделениых яэ него ввдсв грибов, обладающих равнородными био-хикнчаохими свойствами иди совмещающими их. При этом привяло* одновременно уточнить возможности аатагоннотическюс вэанмодейогьий и йио-пелоае, составленном иэ представителей ведэденцой ш;кофло{ш.

В результате проведенных исследований <5ияа предложена гипотетическая охеиа механизма равруиевян грийами комбинированных в1роигадь-вцх материалов па минеральной основе с полимерными органическими связующими.

В первой глава предлагаемой дксяергациончо^ ракита дается обаор литературы, связанной о вопросами рааруиенш! ^трои-тнньвых и технических материалов на минеральной о<;цт>пе и лвпкся

еадачк исследования.

Во поре! главе рассматриваются результаты ис-следовавна возможности поракення акустических н теопоазиляцяониых материалов грибами при испчтанви не годом меченых культур -

В процессе исследования был испытав следующий ряд материалов, состоящих »0 комбинации минеральных и органических компонентов : арболит, вюшчагиий дробленув древесин; /I80-g50 кг/к8/ в а цементном вяжущей /280-400 кг/к9/ о химическими добавками в форме сернокислого глинозема /9-15 кг/и3/, извести пуяоакн /18-40 кг/м3Л хлориото-го кальция к жидкого стекла /по 8 кг/*9/»

линолеум полививилхлорчлный, включающий тальк и крастчие пигменты без основы, не войлочной основе, на хлопчаго-бумажяой основа о 90^ капрона;

вкнягран - акустический к a te риал на основе минерал оватных гранул /76-80$/ о крахмальным связуощи* /ос 5 до I£3í/, вклпчввший бентонит /IQ-lüjí/ и различные добавки (в зависимости от модификации материала) в форме парафина, асбеста, п олявянил ацетата /до 2£/;

минераловатные тепяоизалационпш плиты, содержала в составе неорганического компонента следу щие окислы : CaO /4C?t/,3i Og /40¡J/, AI20g /10-1 ф/, HçO /2-9^/, BaO /I-5{S/, pe^Og /1,5-9£/. а таш органические полимерные связующие - крахмальное, фенольвое /феноло-спир-говая смола/ и битушюа;

стекловолокно - тепдо- и зву и ои а сляциоиннй материал на органическом связующем.

Все указанные тисы материалов были испытаны-с целью определения их естественной стойкости к биопораженив на культуре пленчатого домового гриба СсчЦлрЬога еегчЬеПв (fera) ЗсИгоё№«ОДОМ МеЧОНЫХ культур,

разрабоинным в ЦНИИ строительных ионструкппй/Мазур, 1965/. Этот метод,

ас

основапиий на включении л иидэлип грибов изотопа фосфор» Г , введен-

його в питательную среда, позволяет с покопаю регистрации р -иэяз-ченкя из ^спытуеиых образцов материала, судить об аптеке ив ком проникновении мицелии тест-орган вам а в образцы материала. Все опнтн проводились с одновременной постановкой контрольного варианта о образцами эаболоин сосны и результаты выракалисъ как в скорости счета ^-излучения в иипульоах в минуту, так и в £ от числа иипульоов, получении* От контрольных образцов древесины. Параллельно с не годом меченых культур образом акмиграна и кивераловатных плит Сычи вошло ви весовым мчгодон, всходя ив критерия изменения их пассы также при сопоставлении с потерей веса образцами древесин« при чсяользовавии той хе тест-кулмурн.

Результаты испытания методой меченых культур показали, что из-Срадвая тост-культура coniophora се-гвъецп способна лорака» все рассматриваемые материалы /табл.1/ и интенсивность поражении достигает от 30 до 160% по отаоиеяяю к контрольны« образпаи древесины.

ПрОВвДваЯыа ЛОСЛе ИСПНТапЯЯ Ka куЛМГурО Contaron* сегеИеПя микроскопические исследования образцов подтвердили действие пленчатого дожовогь гриба ма комбяпяроятвые материалы, pao рарамлось я деструкции минеральных волокон, образовании мэлкодисиеропого пороак? i обнаружении кристаллов органических кислот, выделяем«! грибов.

Определение FH вытяжки и? образцов до и после воздействия se ни* гриба показало, что первоначально щелочной РН вытяжки /9-10/ сдвигается в кисну» второй? до вентрального уровни /7,5-6,7/, чей подтверждается роль органических молот, выделяемых грибом, в деструкции материала.

Йэучеяке роля органического связугщего яри действии яа иатери-ак плевчетого домового гриба позволило выяснять, что при рчавя-иг ив питательной среде тест-культур« способна поракать мотериялм е-,мшзр*тноЯ основе как в прясутстл».^ органического кон i; mu .it?,.

Таблица I

Средняя пора*аеиость сош'орйога сегеЪе11а комбинированных и а! о риалов различного состава г равными модификациями при испытания изотопным методом по излучению РЗЙ

Материал

Модификация

Срок йены- Средняя поракавнооть танин (дни) в % ое поражваия дре

я вои вы (м+л-? )

о

сь

е-

13

а

ь-.

I

Древесный залолнитель: отходы лиственницы отходы соси» отходы пихт

12{£ крахмала

крахмала и 1% парафина

То 18 о ^ лодивияил-ацвтяга

крахмала, парафина, о 2% асбеста

На оояоза о 50% капрона (в целой)

На войлочной основа (в цело«)

Войлочная основа

Па нтк а ПВЗС

Шшераяоваише плиты с фа-

нолънш! связующий

Стекловалокно Древесина заболони сосны

15 15 15

22

22 22

15

19 19

15

17 17

22

77,519,8 75, £¿11,6 75,2+4,3

90,2+16,1

42,8+8,0 43,§14,в

26,8+1,7

160,5+35,4 199,5+25,3

В, 8+0,8

68,1+5,2 56,5+12,8 100,0+10,4

;t после его вимигавия. Без контакта о питательной средой вовмшшо »аавктие гриба при наличии органичаокого компонента б материале и легочника инфекции в виде ранее п&ракеннше образцов.

С пошиды) метода меченых культур была прослежена динамика по-ракеиия различного типа материалов в oausax длительность» от 43 до 108 дней. Для всех видов ыинараяовапшх плит о крахмальным, битумным и фе&ольныы свявэюшии, а также в случае акустических пдит ак-иигран на крахмальном овявуадеи било обнаружено ваконоыерное увеличение, a saTvii падение скорости счета иглу чаш я на о топа Р82, its исяы-ryauujc образцов /рис Л а/.

Характер кривых несколько менялся в вависииоста от органического вяжущего /крахмального, фанолвного, биту иного/, но общий ход процесса поражения для всех попытанных видов материала оставался одинаковил. Выявленные подъемы и падения интенсивности излучения югди быть обьяоввиы, исходя из предполагаемого механизма разрушении материалов на минеральной ооиове, заключавшегося в действии органических кислот, выделяемых гри-Зом в процессе метаболизма, на икнералг una компонент. fоакции органических кислот с минеральны«» окислами ;юлена приводить к увеличении веса иатериаиа в той обьеие обрав-»следствие образования болео тяжелых, чей минеральные окийды,со-.вй органических киолот. Эи. сопрововдавюя увеличением коэффициента шнайиого поглощения -изнучааин, а, следовательно, и падением ¡корости счета излучения из образцов. Дальнейший подъчм кривой изучения Гэа можно объяснить новым нарастанием количества мяцелил, («сущего радио активную меткой равршглениам образцов а результате чх деструкции.

Высказанные предположи и п били подтверадены в опытак по определение изменения веса «атериала над двйотвйчк coeiorboi;* cereboiJ.fi. При испытании весовым методой бняо выяснено, что материал ', m ыине-

1

1

&

жги.

£ .

*

< /м .

£

/40 .

VI .

41

$

? /?е> .

г*

$

»

40 -

у

(=

Э' 4? .

е

■в А0 .

¡5

§ .

а +3&.

ч

§

*

! -/р

4

-¿0-

чис.1 Динамика лоракеиня комбинированных строительных материалов на минеральной основа культурой СоШорЬо^а сегеЪеИв при испытании методом меченых культур /а/ и весовым методом /<3/.

1-ваие)>алОватнме плиты на фенольном связующем, ГКа ки л г ра» „ Й-Лревесша за бола ни сосны, ГУ-иинвраловатинв пл»:; ■..-

^^ш/а.тшюн с вязу*):? см,

ральвой основе ве те ряхи в весе, как вю наблюдалось для конгроль-аыг образцов древесины /рисЛб/, а прибавляют его. При экспозиции па культуре пдввчагого домового гриба в сечение 60 дней наблюдалось увеличение веоа материала на 10-12?, а в опытах длительность» 120 дней на 80$ по сравнению о начальном.

Таких образом падение скорости счета излучения связано в увеличением васа материала на минеральной основе, что в свои очередь определяется влиянием метаболитов гриба /органических кислот/ на минеральные окисла материала и подтверждается сгехиометрическим расчетом

БеоовоИ метод для определения биоотоикосхи материалов такого во отава окавиваеюн непригоден, поскольку деструктивное воздействие теот-культуры ва материал выражается не в падении, а в увеличения его веоа.

Для более полной характеристики процессов, связанных о поражением комбинированных строительных материалов на минеральной основе необходимо было выяснит пе только роль в их разрушении принятого для испытания материалов аз основе древесины оаэидиомицста - ooaio-pbora cerebeloshq и предотавятелей флоры грибов, поражающих эти ма-гвриала в процессе эксплуатации и обсеменяющих юс в процессе производства. Этому вопросу посвящена третья глава наотоя-'Qftfl работы.

/Шалив микофяоры материалов был проведен пооле вццаления яз них грибов и идентификации виделенаше видов. Результаты исследования видового ооотава показали, что в основном на материалах исследуемого типа встречаются не баэедиальныв, а несовервдэннне и сумчатые грибы. Всего было наделано 105 штаммов, принадлежащих к 20 видам. 18 гидов были идентифицированы и Й представляли собой стврияь-ннй мицелия, который определить не удалось. Троие Joro, была испытана способность выделенных грибов обрастать соотввтствуг.лиь' матциал.

При анализа ввдоленной микофлоры (табл. 2) было обнаружено 6 видов специфических для материалов данного состава и не встречающихся на материалах иного типа* Наиболее часто встречались представители родов Fetiieilliwe , Aspergillus И Trlchoderma . CfaHaKO характерными для рассматриваемых материалов, видимо, являются среди гаделенных видов формы, приуроченные в природных условиях к ваоолан-

ВЬШ И ЩЭ ЛОЧНЫМ почвам. Это виды Aspergillus melleua , A* re реве , Л. oleer ( ИвНВЦШШН ИЗ секции ilonovertieillata { Г* chemlainua р. uaplicatuB . К висоиосолвустойчивым формам, характерным

ддп аридных вон земного вара, относятся p. coryiophiium и три вида ИЭ серии Г. chrysogenum ( P.. chrjeogenam , P. not a tum ,

P. cyaneo-fulraai ), а ТЗДХв Aspergillus melleue,

Указанный видовой состав микофлоры материалов на минеральной основе, видимо вв является случайным, а связан со спецификой поражаемого субстрата, ииевдего экологическое сходство о щелочными и эаоолен-вшш почвамя.

Рассмотрение известных в литературе физиологических свойств грибов, выделенных яз различных материалов, показало доогагочно четкую зависимость биохимических особевностей приуроченных к различным типам материалов видам от состава поражаемого ими субстрата. При атш для комбинированных субстратов ва мдворальвой основе ила материалов о преобладанием минерального компонента оказалось характерным наличие среди выделенных ив них видов высокого процента продуцентов органических кислот /6О-в0и окислительных ферментов /30-451/.

Поояедние факты дали возможность предположить, что в механизме разрушения материалов ва минеральной основа могут играть роль помимо органических кислот также и окислительные ферменты, а именно гяо-коэоаэродегидрогенааа, при действии которой на глюкоэу выдаляетон перекись водорода, способная окислять миверпльаый субстрат, и поли- -

ТаОлида'£

Иикофлора комбинировании* строительны* материалов на минеральной основе

Количество иташов (, выделении* из материалов

Стекло- мин ера лова тшдс

волокна пт* аа «иязующем; кшл Линоле-

битум-крах- феволь- грана ума нон паль- вой

ном

Иисог р1ишЬеив ВопогЗ.

Авр*г£121ив л1ввг у.

Л* гербы» Оа Вагу А* адеИвив Тик«*а X* ре^акИ Уогйв ' Р«п1с1111ив>

Г., ВЮш-де

Р. вОГг1орЬ11ц№ Р, оЬгувое*вш> ТЫэп Р» ПОЪА^ШЗ -

Р, суапво- /иХти»

Е^шг^ва« В»1п1«г Р. твпп1еи1е1ит Р. Фи>1мцс11 раХасГо^.» Р, ригригоевпит З-ЬоН ЗПеЬб&егта И^погию

( Той») Нем Т» коаДлв! Оий.«» ИуовИ» вр, I

МусвИа в*вг111а яр« 2

6.2

ГЭ.в

37 ,5

6,2

42,9 19,0

4.6

10,5 16,7

3,Э 3,3

23,8 9,5

10,5

5,2

15»а

5,2 47,4

5,2

10,0 3.3

3.3

9,1

9,1

36,7 81,8

6,7 6,7

12^

12,5 12,5

£5,0

25,0 18,5

-u-

феволоксвд&за, окисляющая органический компонент. Дли подтверждения atoro предположения была иооледовада качественно-количественными методами (нетоды диффузии о примеиенивм индикаторов) указанная биохимическая активность грибов, составляющих микофлору, выделенную ив комбинированных строительных материалов•

Изложения этих исследований посвпцена «атвертап глава даввоВ работы.

С гольо определения способности грибов выделять органические кислоты была использована методика, приведенная в работа ¿льбицкоИ и Вапоииияовоа /1960/ и ооноганпая яа изменения цвета введенного в ораду индикатора (в напои случае бромфвводьного синего) под действием выделяемых грябани кислот- По замеру величины столбика агаризо-ваввои ореды о иакеиевнык цветом в пробирках опредэлялаоь интевоив-нос» кислотообразования со 2 по 9 сутки инкубации культуры.

Истод определения ферментативной активности в отношении образования ггшкозоаэродвгядрогваавы и цолифанол окодцав ы был разработан ва основе принципов определения этих ферментов но изменению окраака окисленного о-тодидинв. Суть этого определения оостоит в пооинааия о-тслидива под двйотвавм перекиси водорода, выделяющейся при окисления глюковы s глюконовую кислоту о помощь» глюков оаэр оде гидрore-вавы.

Полифеяолокоидавная активность определялась аа основа метода Дюра ( lyr ,1937,195В) при модификации той «в методики ъ отсугот-вим глюкозы, в обоих случаях наличие соответствующей ферментативной активности определялась по ионам аосявевия о-толидива на хрсветографической бумаге, на которую 0или поменяны блоки из мн целик исследуемых видов грибов.

Выло испытано 53 «таима, среди которых оказалось 85(6 кислою*

обравователей, продуцентов глвк оз оаэраде гидр ore вааы и 64JI -

вродэдевтов полифацояоксидази.

ути тили физиологической активности ив били приурочены в и«ко-цацоваи определенных материалов, а опореа к определенный видам грибов (табд.З), Способаость образовывать органические виолот и глюко-воаэродегвдрогеназу чаща аоего окааышалаоь разобщенной со разный видай штоневых грибов, ко совмещалась у базидиоыидега coniophora üürebella . у siого гриба отсутствовала внеклеточная полифеноло-ксвдаза, что вообще характерно для возбудителей даотруктивной шили древесины.

С целью пацтвераденин сделанных выводов относительно разобщенности кислотообразующей снособвости исследованных видов я их активно* отн в отввшенни обрasовенда глюкозоаэрадегидрсгенаэи бия сделан рао-чег коэффициентов корреляции различных видов ферментативной активности /по Урбаху,1964/. расчет понавел, что меаду интенсивностью кио-лотообрааования и способность» выделять глюкоз оаар оде гидр ore назу наблюдается отрицательная корреляция /f * -0,477/, Таю» отрицательная, хотя и менее достоверная, корреляция получена ври расчете сочетания глюковоаэродвгмрогенавной н волифеяслоковдазвой активности ш -0, £83/. Наоборот, ори расчете яоаффвдивига корреляции ыокда акгивноогьи кяо дот с обр ве ования я »вделанном яодяфеаолоисвдавы ииеет-оя пологительвая корреляция / / « +0,402/. Эти расчеты указывают на то,'что у рассмотренных атеммов иовнгааав ниодотообрааующаН способности овявано со свиивнием продукции HgOg, активное» в отношении выделения Ловнфецолоаоидаеы моим сочетаться а ииодотообраэуицеВ опо-ообиость».

Разобщенное» физиологических свойств, могущих играть роль в десгрукпчи минеральных: субогратов ло равным видам выпаленного -а них биоценоза, позволила заподозрить, что при п^чакеиии материалов на минеральной основе плесневыми грибами могут играть рель гэ гдедь-

Таблица 3

Средние данные по исследованный физиологический свойства и микофлоры комбинировании: строительные материалов

Вид гриба

Число

штампов

Вид материала; . из которого вы-1 делец гриб

Ки слот о об ра зование ( высота столбика агара о изменением окраски, в после экспозиции 4-5 суток

Окислительны« <! фериентн( дааи<л воды изменения . окраски о-толи-дика в им) после

Щ$йСОВ 9KCU0-

pu 4 й РН R п в приоут- беи (красная) ( &&& «Гковы

^глювозо-Споли-аэрода- -февол-гидроге- окси-нааа) даза)

lAieo^ plumbeuB

AapeffllluB nlg«г А. n4.|«r

A, repen«

A* mollsue

X. petrelcii

Peaicllliua chonnlslnum P. Implicating

P. corylophtluai

F, cbryeogitaim

P* notatun

P. notatum P» cyanao-fulvitm

P* cyaoeo-fulTum

P. urtlcae

P. vermtculatura P. duclaiwll P , pur [lurogenum P. puri'tirogexiuni P. purpurogenuni Triehederma lignorum

T. konlngi

Conlophorn eerebeHa

2 Нинералсват ные плиты

(ЫВП) а ИБП

I Стекловолокно I Линолеум

I нвл

I ЦВП

I Стекво-

волокыо I МБП

I ЫВП

X ЫВП

I лвнояеуи

X акииграя

I нвп

1 линолеум

3 ЫВП

2 линолеум

1 МБП

2 МВП

I стекло-

волокно

1 акыигран

3 стекловолокно

2 линолеэы

X штамвИНИВСК-ШГИКМОД

42,8 12,5 13,5 0

46,7 24, Э 0 0,5

44,4 22,2 0 6

0 " 0 гг 0

0 0 IB 8

0 0 17 Ö

Ü4f8 7,0 19 0

61,1 8,6 20 0

25 10,4 0 0

0 0 ' 30 с

0 0 20 С'

0 0 17 0

93,3 и.х 12 8

48,9 пд 15 6

20,7 3,7 12 0

36,7 5,6 12 10,5

0 0 14 0

0 0 7,5 0

0 0 10 0

0 0 0. • й

0 0 13,0 г

0 0 18 6

Ь'7,6 21,7 12 0

ные виды, а взаимно сбалансированный и вваиино адалтировапвыИ биоценоз в целом, гае активность отдельных видов дополняв! друг друга.

С деды> выяснения достоверности такого предположения был поставлен ряд окспериментов» позэоливиях выяви» воэмояннВ механизм раврушення комбинированных строительных материалов на минеральной основе представителями выделенное иэ них микофлоры и принятым для определенна бностойкосси te от-орган измен coniophora cerebeHa • Результаты исследований atoro направления изложены в пятой главе диссертации.

Поскольку предположительно в деструкция изучаемых*материалов должны бы» замешаны органические кислоты и ферменты, связанные о выделением ларекиси водорода, был поставлен моделькыЯ опыт по выяснение влияния химически чистых веществ на материал. Для atoro была составлена по методу математического планирования /Иакоииов,Федоров, 1969/ схема полного факторного эксперименте (ПФЭ => Э п , где п = 3), по которой предусматриваюсь испытание совместного действия двух факторов (лимонной кислоты л Н202) на трех уровнях концентраций в физиологических пределах. Были испытаны два материала на минеральной с-гаове - акмигран ш минераловвтные плиты иа фенольном свявующеи. йодный факторный эксперимент позволил установить характер взаимодействия выбранных факторов на разных уровнях «ондэвтраций.

Вроотранственвне графики (рис.2а,б), построенные в трехмерной системе коордиаа! у= í /XpXg/ представляют собой поверхность отклика, исследование которой позволило сделать выводы о влиянии выбранных факторов на процесс деструкции материала.

Эястримевхи с хшшчаокн чистыми веществами показали, что наблюдаемые у прадотавитеявй ввделенной наиофлорн физиологические свойства ве случайны. Нясл от ообр аэоваюм н продукция перекиси всщо-цдца имеет прямое отноиенне в деструкции материала, что выражается

Рис.¿а Поверхность отклика Для коиСинированного э^гфекта действия ва вкхшгран сочетаний лимонной кислоты и перекиси водорода,виража»-пегося в изменении в« с а материале

-1 ъ-

Рис.2б Поверхность отклика для комбинированного эффекта действия на минераловатные плиты о февольным связующим сочетания лимонной кислоты и перекиси водорода^вырежагацегося в изменении веса материала

в увеличении его веса под действием втнк агевтов коррозш. Гаавным агентом коррозии являотоя кислота, действие которой приводит в случав двух испытанных материалов к резкому ¡увеличении их веса. При действии на акнигран проявляется усиление деструктивного эффекта при сочетании двух вещеегв; лимонной кислоты а концентрации 1,0% я перекиси водорода па всех уровнях концентраций. При атом для прохождения кривой изменения веса акмиграна от убыли к нарастанию через нулевую точку по мере нарастания концентрации Н^О^ требу о то я все меньшая дова кислоты (рис.2а). В случае раэруиеная минераловатных ллит увеличение их веса зависит только от кислоты (рис.го).

Различие в характере разрушения акмиграна и минераловатянх плит {! фенолышм овязуищим говорит о разных механизмах разрушения отличающихся по соогаву материалов. Возведенные эксперименты такие показали, что в случае реакции с химически чистыми веществами такай'как и при испытании на культуре сопюрнога ¿огеЬоНа деструктивное действие на материале выражается на в потере, а в прибыли веса, что подтверждает вывод о непригодности метода потери маосы для определения биостойкости такого типа материалов. Более пригодным для этих целей мокно считать метод маченьсх культур.

Воспроизведение результатов модельного опыта с химически чистыми веществами было получено на культурах грибов, выделенных из исследуемых материалов в по нами* данвш обладающих способностью к кисло-тообразованию и продуцировали» глюкозоаэродегидрогеяааы. Действие на материал бяо-ценоае,обладающего веаимноцополяяющими биохимическими свойствами было прослежено на двух парах подобранных тест-культур -Агрегв)11иа п1кег (активный КИСЛОТОООраЭОВаТвЛЬ) И ТПсЬоЛвгта

(продуцент глюкоэоавродегздрогеваза), а также Реп 1с ииш« отл1.->РМ1ип« и у. оигувойрпшп , обладающие соответственно

гоми же свойствами. Коха ва оусло-агзро-

-ш-

вой среде при заражении образков суспензией к он иди в внбргниых тесх-кулыур с поглощением щелочью СО^, БЩЕОляеиого гриооя. Опыта были поставлены по схеме полного факторного эксперимента ЦФЗ с 2г. Пря математическое обработке результатов бши вычислены коэффициенты регреооиа для обнаружения характера воздействия сочетанием факторов (выбранных культур) на материал. Расчет проводился по схеме Ивтса /Максимов, Федоров, 1969/.

Результат опытов показали, что при испытания как на раздельных культурах, так и при совмещении в одном ценоза вида - кислотообразо-вателя и продуцента перекиси водорода нэбяцдаетоя деструктивное воздействие на мииераловатшю плиты и акиигран, выражающееся в начальной убыли, а затем последующей прибыли веса образцов материала при испытаниях сроком до двух месяцев (рис.8) и более. Это указывает на то, что процесс разрушения вдет от использования органического компонента материала (потеря веса) к воздействие на минеральный субстрат (прибавление веса). Та же картина набдщадась и в опытах о сопюрьога легеЪеНа (рис.16), еде в начальные периоды испытанна происходило некоторое уменьшение весе интервала. Подсчет коэффициентов регрессии изменения веса образцов в общем подтверждает тенденцию испытуемых тест-организмов снижать вес материала в нервом периоде испытаний С = -0,82) я повышать его при длительной экспозиции на культуре граба ( * +1,61).

Акиигран разрушается сильнее под действием продуцента окислителя тг1сКоа*епиа Идоогит * а иинералояапшв плиты поя действие» кколотообраэовагеля лервх^Шиэ п1«ег > что соответствует результатам модельного опыта ^ химически чистыми веществами. Однако предполагавшийся сивергитаческий эффект яри совмещении двух ввдов с раи-всродными физиологическими свойствами вабллщается р^дяо. Это окапалось возможным объяснить наличием ярко выраженной антагонистическом

-1 9-

Рно.З Сопоerаиленив веса образцов в чистых » комЗинярованншс i:j:itTjfpa;i грибов (толстые линии)» их антагонистической активности (тонние линии). iep.-Aepargl1 lue niger, Tricii.-Tricho-i-irnu 1 IfiiiOrUiD, Aö|<. "t Trlch, -A.i'iiiter+ 'F. lignorum

Рис.4 Гипотетическая схема иехааизиа разрушения грябачи строительных материалов яа минеральной основе с органический связующая

активности видов в отношении друг друга. ЭДмкх латибиотичвино.» ^-тивлости бил вняв лен в опытах, иоставлааних по метвду дмффувпп 1> агар при поме ой вии на газон одной культуры блоков из мицелия и пяте риала, пораженного другой культурой.

Оказалось, что при совместной действии двух вкиов грибов нл материал явление биологической коррозии чрезвычайно осложняется факторами биотяческого происхождения. При атом ведулуп роль в процессе раэрувевия (рис.О) играет тот гид гриба, антибиотическая активность которого проявляется раньве А. Шеег / или выражена сильнее / т. иг погши /. этим явлением одновременно с действием на данный материал продуктов метаболизма можно объяснить преобладание влияния л* п1(!,г при разрушении мнвераловатяых плит и т. Икпогшп яри раз руна вии ашиграна.

В сложной системе взаимодействия видов биоценоза между собой и каждого вцда с поражаемым субстратом я греют роль многие факторы, которые необходимо учитывать при подборе комплексов тест-оргеяиэмоя с целые оярвдвления бностойяости материалов.

На основании проведенних исследований можно предложить гялоте-пческуо схему механизма разруиевия грибами комбинированных строительных материалов на минеральной основе (рис.4). Механизм раврупения, но всей вероятности, состоит из последовательных этапов: рэг-руаение гидролитическими и окислительными ферментами органических яоипоаевтов материала, биогенез иа базе этого органических кислот, перевод минеральных окислов в более высокие окислы о Помощью выяе-явемой грибами перекиси водорода, образование солей органических кислот, что сопровождается распадом минеральных волокон и дальней-впГ их деструкцией.

Выводи

I. Сделен аиализ микофлоры получемних с проиэволстрл и бмряпг в сксплу атаоти материалов на минеральной основе, которые ионе*?л

т сходство с мико^лорой почв аршшых зон, что зависит т экологического сходства свойств минеральных субстратов с подобными почвами.

2. Аяачиа фчаяологвчвских свойств представителей выделенной никофлоры показал наличие бпохиивческях агентов) подобных имеющимся 3 СогиорЬогв сег?ь«11о(ялслот и перекиси водорода), во разобданных по различных видам биоценоза. Это вызвало предположение о комплексном характере разрушения рассматриваемых материалов при воздействия биоценоза в целом.

3. Показана способность наиболее активных в отвояевив рассмотренных свойств видов вызывать разрувекиа того же типа, что п СоШорНогр сегеЬеЫа и чистые химические агенты, но в значительно пониженном темпе. При комбинации в гест-культуре вика - кислотообразовате-

ля и продудавга Н^О^ синергизм в отношении разрушения возникает редко и проявляется слабо.

4. Причина низкого сиверготического &ф$якта раэрувввня, видимо, заложена в очень ярко выраженной антагонистической активности сочетаемых видов при их росте ва испытуемых материалах, что проявляется в зависимости кривой разруяения от поведения вида с преобладающей антагонистической актявность».

5. Выявлена возможность применения для испытания биостойкости комбинированных строительных материалов метода радиоактивных ицоика-торов С ИЗОТОПОМ фосфора р88 И теот-кулыурой Соп1орЬогв сегеЬеЦа

с экспозицией в течение 15-дневного срока, разработанного в ЦНИИ строительных конструкций. При более длительных сроках испытания об-нярукено поглощение материалом $ -излучения, завяояиее от увеличения его объемного веса в процессе воздействия гриба.

Г.. Опксав общий характер этапов воздействия грибов -раз ру я итеясв на комбив!', овчняне материалы на минеральной основе на базе сопос-

тавяеиня криьun мамешсшия »аса обрувцов, щшвоя иалучаиии ахиюиа 3?

Iе** микроскопической картшш наивнониh структуры материала. Sto воздействие состоят в печальном лоиижеым, и затеи увеличении веса обраецоа, сопроволдапщааса соответствующем увоянчешюи л послушны снижением скорости излучений. при дадымЦмам раарудеиин образцов интенсивность мзлучвнин снова увеличивается в связи с и&рушенибм отрук туры материала, сопрсьождаакьш рааладо« шшеделышх волокон и odpaao вашей солей органических кислот.

7, Предложена гипотеза механизма рьзруаениш материалов на минеральной основе« состоящего из последоватедьных этапов использования органического евнзуещего, биогенеза на базе этого оквелямцкх ъбщасгь îana перекиси водорода и органических' кислот и раврувеыии ниц минеральной основы материала с образованием висeux окислов и содай органических кислот.

6. Предложенная гните ва подтверадома ва молельном опыте о дей-ciBneii ва изучаемые материалы химически чистых веществ - оргапмчес-KjB кисвоги и перекиси водорода. Эффект воздействий этик агентов ока а. »лея идентичный действия conio^hnrii с^геььПп . Ааадиа ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Coniopti-ira евгеЬеПн ПОК&ЗаЛ СПОСОБНОСТЬ &ТОГО TOfiT

организма генерировать s чистой культуре эти продукты метаболизма.

9. б рвеультате проведенной работы возникает потребность ь даль ичйюих исследованиях иед методикой тестирования и комплекс аил тест-организмов для испытайя материалов, состоящих иа комбинации миио-рзяьных и органических компонентов, хо*я в настоящее время и имеется вполне приемлемый метод их испытания с помощью радиоактивных индикаторов И Роот-сучьтуры OMii"r(«ï('« fïiintf I le *

иинуьш« материалы диссертации опуои»кованы в с/.адувщнх

[, Ф.^.Иазур, Т.Н.Иаксенкова, Э.А.Туркова. О реакции пленчатого ДОМОВОГО Гриба Coniophora сerebella (Fers JSchroet На дейСТВЯе Нв-котърых фунгицедов. Материалы научно-технической конференции "Свойства древесины« ее защита к древесные материалы". Красноярск! 1968, стрЛ01~ЮЗ.

г. Ф.Ф.Мачур, 3. А.Туркова. Ускоренный метод определения биостойкости антисептированной древесины. Материалы Всесоюзного совещания "Повышение эффективности конструкционного использования древесины в строительстве Г Изд-во Литературы по строительству, Ь!оскз а, {«68 г., стр.96-97.

3. Ф.Ф.Маэур, 9. А.Туркова, З.А.Гуява, в.И.Новикова. Влияние платности воздуха на интенсивность поражения заболони сосны и акниг-няне пленчатым домовым грибом. Теоретические проблемы биологического повреждения материалов. Тезисы Всесоюзного Симпозиума, Москва, 1971, "тр.28.

4. Ю.П.Иванов, ф.ф.Маэур, 3iA.TypKoea. Разработка системы пока-стилей, характеризуютаих биологическое повреждение строительных материалов. Теоретические проблемы биологического повреждения материалов. Тезисы Всесоюзного Симпозиума, Москва, 1971 г., стр.29-33.

5. 3.А.Туркова. Исследование спонтанной микофлорн комбинированных строительных материалов на минеральной основа. Теоретические проблемы биологического повреждения материалов. Тезисы Всесоюзного симпозиума,; Носква, 1971, стр. 41-43.

6. Э.'А.Тур^а;'Hp«oropSe биохимические свойства мнкофлоры комбинированных'стрбительных материалов'. Второй Всесоюзный симпозиум

чо биологическим повреждениям и обрастаниям материалов, изделий и

сосружшшй. Тезисы докладов, Иосква, 197й, стр.79.

7. 3.А.Буркова. Цикофлора материалов на минеральной ооишь м вероятные механизмы их разрушения, "идеология и Фитопатологии", в печати.

Результаты диссертационной работы были доложены;

1. На вау чпо-технической конференция "Свойства древесины, ее защита и древесяда материалы", Красноярск, 1966 г. ф.ф.иааур, Т.Н. какоенкова, З.А.1уркова. "О реакции пленчатого домового гриба на действие некоторых фунгицидов".

2. На Всесоюзном совещания "Повышение эффективности конструкционного использования древесины в строительстве", Новосибирск, 1063 г. ф.ф.мазур, 5.А.Буркова "Уокоренный метод определения сао-стойкости антисопгировакной древесины".

3. На Всесоюзное конференции по бкологичеокма повреждениям, Цооква, март, 1970 г. 3.А.Буркова "Некоторые новые данные о процессе биологического разрушения минераловатвих плит домовыми и клеена-выпи грибами".

4. На Всесоюзном симпозиума "Теоретические проблемы биологического повреждения материалов", Москва, парт 1971 г. З.А.Туркова. "^следование спонтанной микофлора комбинированных строительных материалов на минеральной основе".

5. На Втором Всесоюзном симпозиуме по биологическим повреждениям и обрастаниям материалов, изделий и сооружений, Москва, £7-31 марта 1972 г. ВДНХ. З.&.Туркова "Некоторые биохимические свойства цикофдоры комбинированных строительных материалов".