Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ГРИБОВ, ПОВРЕЖДАЮЩИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАДИОПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ГРИБОВ, ПОВРЕЖДАЮЩИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАДИОПРОМЫШЛЕННОСТИ"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи

СТАКИШАЙТИТЕ-ИНСОДЕНЕ Раса-Валентина Валентиновна

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ГРИБОВ» ПОВРЕЖДАЮЩИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАДИОПРОМЫШЛЕННОСТИ

03.00.05 — ботаника

Автореферат

ДйМ^рТацни иа соискание ученой степени кандидата биологических наук

КАУНАС, 1982

Работа выполнена в Лаборатории биодеструкторов Института ботаники АН Литовской ССР и в лаборатории оксид о-редук таз ВНИИ прикладной энзимологии.

Научные руководители: член-корр. АН СССР, доктор биологических наук, профессор ГОРЛЕНКО М. В., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ЛУГАУСКАС А. Ю. Официальные оппоненты: доктор биологических наук НЮКША Ю. П.,

кандидат биологических наук БОБКОВА Т. С. Ведущая организация: Вильнюсский государственный

Университет им, В. Капсукаса. Защита состоится «.» ......('У^............ 1982

/СГ

года .... часов на заседании Специализированного Совета N0 5 (К.053.05.14) МГУ по адресу; г. Москва, 117234, Ленинские горы, Биологический факультет МГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ.

Автореферат разослан « ЛУ.» , • •.. 1982 г.

Специализированного Совета № 5 Ученый секретарь

ДЬЯКОВ ю. т.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема защиты от биоповреждений различных материалов и изделий в том числе и радиотехнических изделий, приобретает в последнее время вое более важное значение. Ущерб, наносимый народному хозяйству биоповреждениями, огромный и оценивается Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) суммой, составляющей Ь-7% стоимости произведенной продукции. На долю бактерий и микроскопических грибов приходится 20% числа повреждений, что составляет стоимости производимых промышленных материалов.

Микроскопические грибы являются активными и агрессивными агентами в биооовреэдеки» различных природных и синтетических материалов / вшисег V.,1964-,Weasel C.J.,I964-,Laers V.,I966(KLphick J.Ja,I9&6,Schwartz A,,1965, В00Ы1 J*H.,I97I, Harry W.A., 1971, EggiQS H.O.V.,Mills J,,1971, Dixit V.M., Day al H,lU,197X,Blsimlk B*,Wasserbaner E.,1972,Hueck H.J.,1974-, Colin J., 1976, Arnold J.В., 1976} Ниша Ю.П., 1978; Горленко M.B.,I?79|

Анисимов A.A., 1979) Дугаускас A.B., 1979/. Однако изучение механизма действия микромицетов на материалы различного химического состава, а также видовой состав активных штаммов,участвущих в биоловреждении, является в настоящее время недостаточно исследованным.

Неметаллические материалы являются трудно доступным субстратом для действия микроскопических грибов. Однако детали, изготовленные на основе полимерных материалов, и готовые изделия подвергаются микробиологическому воздействию при хранении, транспортировке и эксплуатации особенно в условиях влезшего и теплого климата. Биопо вреедённый материал теряет товарный вид, ухудшаются механические и физико-химические характеристики, деталь или

ГТ^./, i:... J I i.'nr. г д. J ' :a : j

I i .... :;. '; J_;

- 4 -

изделие не могут выполнять свои функции.

При изучении процессов биопоереждений необходимо исследование видового состава микроскопических грибов, способных повреждать материалы, радиодетали и готовую аппаратуру как в природных, так и в лабораторных условиях; выявление активных штаммов ыикро-мицетов - агентов биоповреждений; установление действия микроорганизмов на основные физико-химические характеристики исследуемых; материалов) исследование физиологических особенностей микроскопических грибов, способствующих адаптации к новым материалам. Изучение данных вопросов поможет решить проблему грибостойкооти и защиты от биоповрездений радиотехнических изделий и создать условия для надежной их службы.

Исследование экологии и физиологических особенностей микро-мицетов, способных повреждать неметаллические материалы, изучение их адаптивных свойств имеют научное значение.

Цель и задали работы: I) изучение грибостойкооти деталей бытовой радиоаппаратуры, изготовленных на основе 25 видов неметаллических материалов) 2) изучение видового состава микрошцетов, способных повреждать данные- материалы в различных экологических, условиях; выявление новых активных видов и штаммов микромицетоЕ по отношению к материалам различного химического состава; дополнение видового состава стандартных культур микроскопических грибов ¿Изучение физиологических особенностей наиболее часто встречающихся видов и штаммов микромицетов; изучение активности отдельных окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов грибов, играющих определенную роль в прогресса воздействия на материал, изучение рИ субстрата под действием метаболитов грибов} 4) установление взаимосвязи между степенью обрастания материалов и изменением их фиэико-химических характеристик.

- ь -

Научная нориэна и практическая чинность результатов тузиботы;

Определены новые активные виды и штаммы микромицетов - распространенных в ухе рою тёплом ил ад л ом. те л л он влажном,субтропическом климате >; показан видовой состав грибов на материалах различного химического состава. У 23 штаммов наиболее распространенных на испытуем« материалах видов микромицетов изучена ферментативная активность, играющая определенную роль в механизме повреждения материалов: аминопептидазная, перокевдазная, ката-лаэная, глюкозооксидазнал, галаитозооксидаэная и целлишоэолити-ческая. Показано наличие данных ферментов в виде экзо-или эндо-фермантов^в культурах 23-х видев грибов, выявлены вццы и штаммы микромицетов, обладающие наибольшей активностью данных ферментов, а также виды, обладающие шибким ферментативным спектром. Установлено влияние. субстрата на рост и изменение морфологических и физиологических свойств отдельных видев микроскопических грибов; выявлены особенности разьигия Лар^г^Шив п1е«г на средах» содержащих компоненты полимерных материалов.

Приведены данные изменения фиэико-механических характеристик неметаллических материалов под действием грибов,

В практическом отношении наиболее важными задачами являются выявление новых активных видов микроскопических грибов-биоразрушителей, установление их распространения и агрессивности ш отношению к материалам различного химического состава; установление малоустойчивых к биологическому раэру™енга материалов, применяемых в настоящее время в радиопромышленности. Такие материалы предложены заменить более устойчивыми. Результаты проведенных исследований переданы Опытно-конструкторскому бюро Каунасского радиозавода. Часть выделенных штаммов микроскопических грибов-раэрувмтв-лей передана Институту микробиологии АН Армянской ССР для дальнейших исследований.

- б -

Дхраобация работы, Материалы работы докладывались и обсуждались:

I. На УШ симпозиуме прибалтийских и белорусских микологов и лихенологов 21-23 сентября 1977 г., р. Вильнюс; 2. На республиканской конференции микробиологов 6-7 июня 1978 г.. г. Вильнюс( 3. На Первое Всесоюзной конференции гк> биоповреждениям 26-28 января 1970 г,; г. Москва. 4, На Всесоюзной производственном сове*

щанни со устойчивости полимерных материалов 26-28 февраля 1979г,, г.Паланга) б. На У1 конференции микробиологов.Литовской ССР. 18 мая 1979 г.» г. Вильнюс* 6. На Всесоюзном совещании по методам определения биостойкости материалов 3-4 октября 1979 г.,г.Москваj 7. На Всесоюзном научном семинаре ло химическим средствам защиты от биокоррозии 2-6 нюня, 1080 г., г.Уфа; 8. На Всесоюзном научно-проиэводственном совещании по устойчивости полимерных материалов 8-12 сентября 1980 г., г.Паланга, 9. На 2-ой Всесоюзной конференции по биоповреаденмям 1-3 октября 1981 г., г. Горький!

[^бликаотя,- Па теме дяооертапин опубликовано 10 работ.

Структура и работы., Диссертация ооотоит ив введения, 4-х глав, выводов, описка использованной литературы, изложенных на 151 странное, и приложения Í 55 стр.),

В глав» I дается литературный обаор, В главе IT описаны объект, методы и условия испытаний, В главе Ш.еоотожцей из четырех разделов, приводятся результаты проведенных исследования. В главе 1У обоуздаются результаты исследования и проводятся их сравнения с литературными данными. Список литературы включает 240 работ отечественных и зарубежных авторов. Текст иллюстрирован 13 таблицами, в приложении приводятся 10 таблиц и 40 рисунков.

Материалы и методы исследования^ Выделение грибов с поврежденных образцов проводилось по методу стерильной иглы при осмот-

ре материалов невооруженным глазом и под бинокулярной лупой при 56-60 х увеличении и 200-300 лк освещении. Дпя определения изо-лятьГ грибов высевались на агариэованную среду Чапэка-Докса,сусло-агар и ореду е фильтровальной бумагой. Приготовление питательных сред, пересев, выращивание и хранение виделейных, микроскопических грибов, послухивиих тест-культуреми при испьтаки^ материалов на грибостойкость, проводилось согласно требованиям Г0СТ9,048-75-Г0СТ 9.053-75. Атгтивтюсть и агрессивность отдельных надо в и штаммов микромицетов по отношению к определенным неметаллическим материалам проверялись путем искугетреиного з&рлжения образцов водной суспё.1эией спор грибоа в камерах гешга, ьлаги, грибов и в лабораторных условиях. Для заражения использовалась чистый культуры микроскопических грибов и их смеси*

Ферментативная активность 23-х видов микромииегов определялась в культуральной жидкоэти» в жидких компонентах клеток грибов и в остатках твердых компонентов клеток. Чистые культур« микроскопических грибов выращивались в колбах Эркенмейерс. глубинным методом на жидкой среде Чапека-Докса при температуре 29°С в постоянном перемешивании (I8Ü об/мин) в течение 7 суток. Для исследования целлюлозояитическоЯ активной?» грибы выращивались »:& жидкой минеральной среде с добавлением 1% чистого цзллплоэнсго порошка в качестве единственного источника угле>х>да в тех же условиях в течение 15 суток,

Выросаме. чистые культуру микро.чидето» фильтровались и лио-филизировались. Полученный сухой препарат культуральной жидкости использовался для определении ферментатьвной активности. Лиофили-эированные клетки грибов заливались буфером рН 6,5 С,05М и разрушались гомогенизатором (15 мин при 10.000-20.000 оо/мин) при помощи стеклянных шариков (íf 0,16-0,31Ь мм, промытых ÍÍCI). Полученный гомогенизат фильтровался через стеклянный фильтр л ценъри-

Фугировался в ультрацентрифуге при 18.000х в течение 20 мин. Полученный центрифугат - это экстракт клеток гриба (цитоплазма и др. жцдкие компоненты), содержащий свободные ферменты. Осадки -зто остатки клеток гриба (клеточная стенка, мембраны, разрушенные митохондрии). Получениыб препараты лиофилизировались н использовались для определения ферментативной активности. Аминопеп-тидазная активность определялась с применением субстрата леуцил-р - нафтилакидй ( Ео1аЬта1пеп Ъ.,1;±со1а ^,1971). иероксидаэная и каталазкая активности определялись по методам,указанным в книге "Методы экспериментальной микологии", пед ред.8.И,БилаЙ,197Э. Гликозооксидазная и гал акточоокс идаэ ная активность определялись по методу определения скорости реакции окисления о-дианизидина и образования продукта под действием фермента.Спектр поглощения во всех случаях измерялся слектрофотометркчеоки на СЗ-4А при определенной длине волны. ¡Терменгативиая актиеность выражалась количеством единиц фермента в I мл препарата культуралькой жидкости, экстракта и остатка клеток грибов. Разброс данных находится в ] пределах 2-6%, Способность микромицетов использовать фильтровальную бумагу в качестве единственного источника углерода проворяг лась методом посева грибов на полосках ватмана № I, помещенного в пробирках над жидкой минеральной средой. Целлвдозолитичеохая активность культуралькой жздкости грибов, выращенных глубинным образом на минеральной среде с добавлением чистого целлюлозного порошка, определялась количественно посредством применения реагента ДНС (динитро с ал и [дано во Я кислоты) и ьнрвжалась количеством образовавшихся редуцированных Сахаров чер/в 1мл за I чао.

Действие полимерных соединений на изменение морфологических и физиологических особенностей грибов изучалось на примере Аар©1» , £111из п1еегпри выращивании его глубинным образом на среде Ча-пека-Докса с добавлением фенолформальдегвдной смолы в концентра-

Циях О, IÍ, O.OIÄ, 0,00Ií5.

Показателями изменения физико-механических характеристик материалов под действием грибов послужили характеристики изменения массы, водопоглоцения, степени гидрофобностн и ИК-спектрального анализа биологически поврежденных образцов по сравнение с контрольными. Via мене пне массы материалов проверялось методом взвеивания образцов дс испытаний на грнбостойкость к после них и выражалось в процентах по массе. Водопоглощение измерялось по методу погружения испытываемых образцов в воду на -13 час с последующим высушиванием до постоянного веса и выражалось п процзнтах по массе. Разброс полученных данных не превышал GíS. Степень гкд-рофобности материалов определялась по методу измерения краевых углов смачивания о помощью микроскопа ММИ-2. Спектральный анализ в ИК- области осуществлялся на приборе Speoord-75,

СОДЕША^Е РАВГЩ

Во введении дано обоснование темы и намечена цель исследований.

В главе I дается обюр;шП анализ отечественной и зарубежной литературы по вопросам: экологические особенности микроскощгчес-ких грибов и приспособление их к различием субстратам; распространение микроскопических грибов на синтетических полимерных ¡материалах, а также на материалах, содержащих целлюлозу; физиологические особенности грибов, способных повреждать неметаллические материалы различного химического состава.

В главе III, состоящей из 4-х разделов, приводятся результаты собственных исследований. В разделе I "Распространение микроскопических "рибов в различных экологических условиях" приводятся результаты микологических исследований,проведенных на кли-мато-микологической площадке Приморской биологической станции Ян-

ститута ботаники All Лит. ССР (п.Юодкранте, г.Неринга), в оранжереях тропических и субтропических растений Ботанического сада Института ботаники АН Лит. ССР (г. Каунас) и на микологических площадках в р.Батуми. В течение испытаний с поврежденных материалов, экспонированных в вышеуказанных климатических условиях,было выделено 653 иэолятов микромицетов* относящихся в 52 родам, 106 видам из классов .Zygomycetes,Asconycetts,Baeldiomycetee, Fungi imperi'bcti. Доминируют несовершенные грибу. ГЪднообр&эие видового состава и количестве выделенных изолятов зависит от природных условий и от субстрата, с которого гриб был выделен, Показано,что некоторые виды грибов встречались только в определенных условиях (например, Aspergillus sulphurous только в оранжереях Ботанического сада), другие вида * в различных природных условиях, но на материалах определенного химического состава. Примером избиратель* ного действия на определенный субстрат может Сыть Cladoapotiua ЬегЪагша , 'выделенный с поврежденного фенопласта Сп2-342-;-02 в условиях Юодкранте, Каунаса, Батуми и Чакви, с поврежденной смолы капроновой вторичной Б - в условиях Кодкрантв, Каука-а и Батуми, о гегинакса - I и одропласта ППУ-Э - в условиях Юодкранте, Каунаса и Чакви. Penicilliua cyclopium обнаружен на смоле капроновой вторичной Б, первичной Б и на фенопласте Сп2-342-02 в условиях Содкранто, Каунаса, Батуми, а на стеклотекстолите СТЭФ-1 * в условиях йэднранте, Каунаса и Чакви, Многие веды были выделены с повреждэнных материалов определенного химического состава в уа-довиях йоддраже-Батуми. Каунас-Батуми, Каунас-Юодкранте,

Количественный анализ показал сведущее распределена видов и штаммов ш различных природных условиях: X) В условиях микологически площадки в Юо,г гранте вьщелеко 166 иаодятов микромицетов, относящихся к 24 родам» 65 видам, Характерна большое разнообразие ВИДОВ рода Cladoeporltus(C,berbarwo, C*eiatuarOTbrevi->ooiiipaotunt

C.fulvum,С.résinas) . Наиболее распространены были оледущие виды: Pénicillium cbiT306eûm,P.cyolopiiam,P,brcvi-toicpactuiiifP.furiic'ulo— suai,P.canescen3,P.mart<;nsii,P.o'j^lii;ui)i,P(etoloaiferuia>Asp(ircniu3 £\migatus,A.glaucue,A.nleer,A.ta'iiariljA.uatua.AuroobaBidi-Jn pto.-lulsns, Cophalosporivan r.p.,Ehizupus sp.

2> В условиях оранжерей Ботанического сада выделено 381 изо-лят микромицетов, относящихся к 33 родам, НО видам.

Отмечено большое разнообразие родаPenicillium. Наиболее часто встречались P«chrysog;6nvim,P. cyclopluffl,Р»втрвлзит,Р«ригрито— Genvna,P,ro<iuefortii,P.siiriplicisstmum,P,fiuQi«ulù3UB,P,<jxaH(;uiii, P.lenosuc^.P.sptmiloaiui JVî.ite встречались: P.bifonae.P.cor.ylophllun, PtdiEitatm,P.daçurabcns,P, aùolauxii,P.lan03o-viridc,,P.marte])Si.it P.melinii,P,pisoariura,P,pas.illi,P,pabervLlun,P.otri*tuM,P.etolo-niferuai,P,urticae(P»virldleatum,P.vori*uciilosunj Наблюдалось большое разнообразие ВИДОВ рода Cladospoi-iuBuC.brevi—compactw.,C.sla~ doaporioldc3,C.Kriaeci-ol 'voceuaitC.herbftrutti,C.linicola,C,macro<;ar-рит,С,ге81па0(С.гея1пае f.avellen<?ir),C»apbaeroap3nD'UE;,C,traji3Œhe-

. Выделены; Aspereillua ¿lavatua,A.flavuc ,A .;fuaiigatus, Л .ni— fier, A.orysae,A.oulpbureus,A.teiTeus,A,uatye,A.ver£rirolor,Altsr--naria circiBans,A.hun)icole,A»senecicini3,Aralternats,A» fcemiisalKS, iîucor^albo-aitei^Ît.ciruliielloides.K.plUDbeusjlî.^becrasporus, Rbl-zopns cohnli,B,nisrican3,P..uodosua,Jrlchodeiraa haaatuai, T.vlride, Varticillium laterltiumtV^puniceuffi.V,terrestre.

3) В условиях Еатуми-Чякви ввделенс 3IÏ изолятов микромицетов, относящихся к 35 родач, 84 видам. По количеству выделенных видов наиболее разнообразен род Р<зп1с11йол;Р.аЬга^еа^я1ш,Р.Ьгс-

vi-coiipactuiiitPtCorylophilunijP.chrysfG^cta.P.c.rcaeo-fiiiyuiu^.derïani-

bens,P.frequentans,P.futiiculos'-UB,P.stcflWi»0TMe«eHO большое рт-нообраяие видов рода Cladooporiuci) С.ntroseptuo, С.Ъг<2Ч1-соп>росРлп, C.epiphyluis,C.elatun,C,herbartwitC.iuJ vum,C.ltnicoIa,C.Eia(;rocai^um,

C.rí8ioü(C,rtaiE8e £.«vellaneuiu,C.sphaerospeni:un . ВвделеныгАв-

per^illus ÍIcvuaiA.nlgarjA.penicilidideSiA.aydowlitAtVsrsicolor, Chaetociuii рД otoaum, Cíi.pilluliferm,Ch. fietrasporum,Verticill1шв clbm,J,c]:Jamydosporiuffl,V.tener™,Fusari'um sp., Acremcníum зр.Только В условиях Батуми встречались: Aspergillus penicilloide3,Cle-doRporiu»; atrosftptuiEjCledoirhiDum foecutidlssileum,Gyoijoascua rcae-u3,Kunlcolü nitrescena*Hypodoma roseum,¡.".amma,ria eohiuobotryotdes, Fhcna 1 ingam,Penlcilliuiii atramentoaun^Plaectospliaerella cucumerife,

Scopulancpsis JTuaca,Trich emporium algrlcana.

В разделе X также дана характеристика михофкоры. микологической таощадки в Содкранте и видорой состав микромицетов, ввде-*ленных с упаковочных материалов битовой радиоаппаратуры. Приведены данные по частоте встречаемости наиболее распространенных видов минромицегов на неметаллических материалах, экспонированных в различных природных условиях. В табл. I показан видовой состав грибов, выделенных с повревденных материалов в природных, усло-т ВИЯХ.

В разделе 2 "Агрессивность отдельных видов грибов к неметаллическим материалам" приводятся данные испытаний материалов в кокерах тепла, влаги и грибов и в лабораторных условиях,Еолее гри-бостойкипи материалами оказались: заготовки из фторопласта,детали из стеклотекстолита СТЭФ и СТЭ4-1, полиэтилена 20906-040, полипропилена С5П, сополимера САУ, пластика 'ПСЦЦ, а самыми иегрибс-стойкими: детали из фенопласта Сп2-342-02, ретинакеа-1, текстоли-та-Ш, бумаги кабельной KM-I20.

При испытании материалов в камерах тепла, рл-ги и гримов было знделено 245 иэоляуое микромлцетов, относящихся к 16 родам,42 видам. Определены итаымы и виды микросЕ:опиче^ких грибов, не входящие s стендаря кме наборы тест-орг»ниэмов, предназначенных для испытаний материалов и изделий (ГОСТ 9.048-76-1ОСТ 9.053-75)t но

Таблица I

Видовой состав микроскопических грибов, выделенных с неметаллических материалов в естественных условиях испытаний: Иодкремте (Ю), Батуми-Чакви (Б,Ч), Каунасского Ботанического сада СК)

Встречаемости вида на материале /в условиях

(« « о

S. К ЧЛ б. о

§ g|o is ё» §2

_ ь 6 it\) rtw иу esi

ё № |fiV Щ S@

- д &М ё&а а

« 'TH

Сц О OOI <M M

И t—1 (-> О I

rM ad s

«t . fi SM 1 и d ш к Л о §

8S s; t< N

l^* r* t* С V

О м О F" U.

Alteraaria altetnava (Pr.)Koissl. В - 4KB к - к - к Б

Aspergillus furaieat.ua (Pres.) D - - и' в ЮК - - в -

¿.nicer v. Tie^h. S4 Ч Ю ч Б - ю . - кч ч

A.sulplrureus (Pres.) Thorn et Church К К - к К К к К к к

A.veralcolor(Vuill.) Tlraboachl К нв К кч - к кч - - -

Aureobasidium pullu-lans(d Ej.)Arn. ю - - ю В - - - - и

Cephalosporins sp. ю - ■ - - X) - кж - ¡0 -

Cladosporilm brevi— coinpactum Pidopl.et Deniak „ . к КБ Е К с ч КБ *

C.elatum(Harz)Hannf, Б - - - ч - Б ч - Б

C . hej^arumfPers 0* resinae(Licdau) de Vries т к Щ Б Ю ШБЧ ККЧ БЧ » кч к ГОЧ КЧ шч ¡Ш

Penlcillium chrysoge— cum Thom - - КЧ вдч к Б - - -

P.cyclopiua Westling 1КБ к ККЧ ШБ KB - К и ш №

F.funiculosum Thom - Б - Ю - - ч к - —

P.cxal 1 cura Currie et; Their. - - - - ю - *• - Б

F. tiuipurogsiiwa Stoll - К - к к - - к" -

Scopulariopsis brevi-caulis (Saco«) JJainier Б в -

Trichoderma viride Pers, ex Ft« . - - дЪ - - - - - - -

Vertieiiliujn tonerum fNceo-ex Pera.)l(k. — Б — ч ч — БЧ ч —

- и -

являщкеся активными.и агрессивный» в процессе повреждения неметаллических материалов. Такими видами явились: Acremonium polychromem (van Beyme)W.Qa,na coitb.nov..Aspergillus sulj>hureua(Frea.).Tbom 9t Churcb, Aspergilli ustuß(ßato)Thom et Churcli, Aspergillus fumiga-tua t?rea.,Cladosporium iierbarum(Pere,)Lli,ex Fr.

Лабораторные испытания показали способность Aspergillus ni-geг(Aspergillus aulphuxetis, Trichodeuna viride,Penicillin» cyclo— pium в чистой культуре расти на большинстве испытанных неметаллических материалов. Степень повреддения зависит от вида гриба и от химического состава материала. Один и тот же штамм гриба на различных материалах ыожет образовывать различные формы обрастания -*в виде ползучего мицелия» различных пятен, серого, белого и др. цвета налета или роста гриба о образованней спороношения. Испытания на грибостойкость сырья для полимерных материалов, из которых путем прессования изготовляются радиотехнические детали, показали наличие различной степени грибостойкойти первичней полиГ мерной массы к готовых деталей. Например, прессовочная масса для фенопласта Сл2-342-02 явилась более грибостойкой, в то же . время радиодетали, изготовленные путем прессования, сильно подверглись микробиологичеокоцу воздействия и повреждались грибами ьо всех условия» испытаний, Установлено, что смазка силихоновая 06-01, предназначена доя смазывания металлических прессформ,оащиtu расплавленного лрипоя и др. целей, является Нвгрибоотойкой. Показано, что искусственные кожи, изготовленные на основе тдивинил-хлорида, и ПВХ пленка являются негрибоотоЯкики и по»раздаются мнкромицетами во всех условиях испытаний. Актива: л) вредителями данных материалов оказались Penicillin оchro-chloron,Trichoderma viride,Aspergillus navuetA,niEer(A.^ieeus,A,versicolor(Aoreaio-niun госеш и др, ВИДЫ.

В разделе 3 - "Физиологические особенности грибов, выделен-

- Т5 -

кых с биоповрежденных материалов" - приводятся результаты исследования ферментативной активнооти, играпцей определенную роль в механизме повреждения материалов, у 23-х видов микроскопических грибов. Ферментативная активность и изменение рН среды исследовались в клетках и культуральной жидкости сладуицих видов грибов: Penicillium cycloplum.P.ohrysogenunL.y.ochro-cbloroiitP.oxallouiB, P.lllacinum,P.funlculosum,Aeper6illU3 terreue,A,flavTaB,i.,oryjjae, A.'auiphureue,A.versicolor,A,f\jraigatus,А.п1бег,АигесЪае1(11ш pul-

1 tflans, Verticil Hue teaermn,Paeoiloinyc«s variotii,3templgrlium ili-cis,iriobodenne hafflatua, T,viride,Acremoaium^olychromum,Cladoepo-

rium ЬегЪагиш, Ctjaetomiua globoam, Ch. oociil lo idee.

Показано, что аминопептидаза я клетках микроскопических грибов является внутриклеточным' феркентом. Наибольшей АПА обладали нлотки гриба Auxeobasidlum pull Шал В жидких компонентах клеток количество единиц фермент« я I мл препарата достигает 1,54Л0~^, а трацщи остатках клеток - 1,63.10"®. Незначительные количества фермента обнаружены в клетках Penioilliun oyolopium, р,И1ас1пит>оледц ферменте - почт* У всех .представителеЯ рода ¿epergillue*

Пврокоидаза у одних видов является внутриклеточным ферментом, у других - как внутриклеточным, так л внеклеточным. Наибольшей перокоидааной активность» обладали РавсЦотуеее variotii, atemphylium Alicia, T'enl о 111 iuei суо1с>р1ит,Р,Аш1Си1оаШ1иПерокск-делной активность» обладали вое исследуемые виды грибов^Катал&э- , ной активностью в большей или меньшей степени обладали все виды грибов, кроме Vertlclllium t*neruja,trichodenaa vlride. Фермент является рнутриклеточным. Одни вида грибов оодерииш его только в свободной виде в цитоплазма {Vsperglllua nicer, ateopbylium lilcle,Oiadoepor±iua Ьvrbsrum)только в прикрепленном к тверцш частицам клеток виде (PeoiciHiuro obryaog^пцт, А ар е rgil -

' - те -

lus terreua)j остальные - как в свободном, так и в прикрепленном виде. Наибольшей «аталаэной активностью обладали chaetoniuii oo«h-llQides,Ch,globosum,Aurec>basidiunL pulluianв,Acrешоnium polychrooum, Aspergillus flavua,A.aulphareue,Tricliodeniia hamatum.

Глюкозооксидаза является как внутриклеточным, так и внеклеточным ферментом. Наибольшие количества фермента обнаружены в клетках Pénicillium cyclopium. Данный вид гриба способен выделять глюкозооксидазу и в среду, но самые большие количества фермента он содержит в цитоплазме, р»chrysogenuua наибольшие количества глюксэооксидазы вьщеляет В среду.Грибу Aspergillus versi-color,A.fuaigattis,Chaetominm globosum, Ch. oo^ilioides совсем не показали глюкоэооксидазноЙ активности, многие виды содержали незначительное количество фермента.

Галактозооксидазная активность обнаружена в незначительных количествах и только у-нескольких видов грибов: в культуральной «едкости Pénicillium су cl op iùm, Р, о ohro-chl о гоп, в жидких компонентах клеток p. cyolopium, Р. сЬгузogenum, Р , о chro-chl огоп, в твердых остатках клетокР.сус1ор1чш Следы фермента обнаружены у Р* funiculоеша, Aspergillus terreus, Apryzae,A.fumigatus, Verti-eilliuoL tenerumtCladosporiuja herb arma.

Целлвдоэолитической активностью в большей или меньшей степени обладали все испытанные вида грибов. Наибольшую целяюлоэо-литическую активность показали грибы Aspergillus terreus,Tricba~ derma vlri d e,T.hamatum,acremoalion polyciuxurum,Verti с ill i um tene— rum,8tempbylium ilicie.Aeperglllua fumigatus. Отмечена корреляция между величиной активности целлшозол итических ферментов и изменением рН культуральной жидкости. Бели в начале опыта рН среды было 4,9, то в течение 15 суток рН культуральной жидкости в случае наиболее активных культур достигала 6,0-7,25.

Измерение рН среды Чапека-Докса под действием метаболитов

Аиинопздтидазная и глйкозоояеэдаэиая ферментативная активность гриоов

Изменение рН Аминопептадаэная актив- Глвкоэооксидазная активность

гРй!5а ' сРеды ность ея.Л мл_ед.Л мл_

К через культу- зкстракт остатки ку.пьту- экстракт остатки

7 су- ральная клеток шгеток рельная клеток клеток

ТОК падкость ЖИДКОСТЬ

I г 3 4 5 6 7 8 9

РеШ^ИИиа сф&арХт 4,75 3,10 0 следа 0,7, Ю"2 0,437 5,78 0,027

4,75 3,15 0 0 0 1,45 0,217 ¿,054

4,75 4,92 0 0 0 0 0,054 0,027

АзрегрШ^э 8и1р1шгеиз 4,75 7,10 0 следы 0 0 0,01В 0,036

А»7еГЕ1са1ог 4,75 7,30 0 следы 0 0 0 0

А» £ иг.1кайиЕ 4,75 5,55 0 слада 0 0 0 0

А.п1еег 4,75 1,95 0 еяеды следа 0 0 0,018

АигеоЬаз1й1ш риИгй«я?Л,75 4,65 0 1,54Л(Г® Г.бЗ.ДГ2 0 следа 0

УегИсИИиа {еаегш 4,75 4,95 0 0 о.щ 0,018 0,0©

РавсИолусеэ уаг!ой11 4,75 '4,65 0 *■ 0 0 следы 0,018 0

ЗЬешрЬ^Ит 111с1в 4,75 6,92 0 0 0 0,072 0,036 следа

Хт1сЬойеша Ьш^а-Ьш 4,75 6,10 0 .0 0 0,063 0 0

АсгешопЛт ройугЪгодот 4,75 7,40 0 0 0 0,036 0,018 0

С1а(1оерот1ип ЬегЬагит 4,75 7,15 0 следа следа 0,036 0,01В 0

СЬае1сж1ис е1оЪозда 4,75 6,05 0 следи следи 0 0 0

Тгйякда 3

Пероксидазн&я, каталаэная и целлплсзолитическая активность грибов

Пгронсвдаэщя активность Каталазная активность Деллшозолятичес-Бвд гриба ед.Л ил ед./1 мл кая активность

культу-' экстракт остатки культу- экстракт остат- к-во ред. рН ральная клеток клеток ральная клеток ки Сахаров среды жидкость жидкость клеток иг/мл за

I : 2 Э 4 5 б 7 а 9

Penicillium cyclopia» 0 0,47ЛОТ2 3,8.IO"2 0 0,41 1,66 0,75 4,95

P*cbrysogemm 0 О.ТВЛО""2 2,1 Л0"2 0 0 2,07 0,53 5,60

P.fuiiioulosum 0 0 - З.ЗЛ0-2 0 3,32 3,32 0,59 6,15

Aspergillus sulptureus 0 0,36Л(Г2 0.31Л0-2 0 2,49 7,47 0,65 ■ 4,90

A.versicolor 0 0,73Л(Г2 0 0 1,66 0,42 0,55 5,75

A.fumigatua 0 0,52.IO"2 0 0 4,98 1,65 0,84 5,80

A.niger 0 0,39.10 0 0 4,56 0 0,61 4,35

Aureobasi<ilum pullulane 0,39.10^2,1.10^ 0 0 5,8Т 3,32 0,68 5,00

Verticillim tenerum 0 1.1Л0~Г 0,26.10 0 0 0 1,06 6,00

Faecilcmyces variotii О.ЗХЛО*2 0.83.10-2 6Л.Х0"2 0 0,83 1,25 0,78 5,60

Stemphyliuw ilicis 1,4 Л СГ2 4,2.IO*2 O.34.I0-2 0 2,91 0 0,98 6,45

Tricboderaa hamatum 0 0 0,83 ЛО-2 0 6,8 1,25 1,23 6,75

Acremonium polychromum 0 0.9X.I0-2 0 0 21,99 2,0(3 1,30 7,25

Cladosporium berbaruo 0,65.10*:2 1,3. Ю-2 0 0 1,25 0 0,58 5,10

Ctaeiomiua globe stua 0 0.8.I0"2 0,7.I0"2 0 22,10 18,70 0,70 6,00

грибов в течение 7-го роста дало возможность разделить исследуемые виды грибов на 3 группы: I) грибы, слабо подщелачивающие оре-ду до нейтральной или слабо щелочной! 2) грибы, подкисляющие среду) 3) в начале роста подг;слачиващие, а яатем подкисляющие среду. В табл. 2-3 приведены данные ферментативной активности некото рьк видов грибов,

Аврвг^Шив а1аех' ■ при росте на различных субстратах меняет внешний морфологический вид и физиологические ооойотм.. Данный штамм способен использовать целлюлозу в качестве единственного источника углерода. Наличие фанолфориадьдвгиДа в среде влияет кд

г.

образование биомассы гриба и изменение рН иультуральной жидкости.

В разделе 4 "Изучение фиэико-механичеоких свойств материалов под действием грибов" показано, что жизнедеятельность микро-ыицатов химически и механически изменяет структуру поверхности, ухудшает физико-химические и механические свойства : материалов, уменьшает устойчивость,, портит внешний вид. Похаеоно, что дозт-рувдионныэ процессы, происходящие под действием биогенных факторов, выражаются в потере или нараотакии млсои(ы»торимо« (табл.4). Изменение масон аависит от характера вэ*има1дей«х»ил материала й гриба, химического состава материала и метаболитов гриба, ет видового воотава обравФ&ццей микофлоры. 9 связи с изменением структуры поверхности меняется характеристики водЬпоглоцени* и гидро-фобности материалов. Под действием метаболитов микроскопических грибов поверхность материала может отать более гидрофильной или _ гидрофобной, Ж-спактрг^ьный анализ поверхности материалов, подвергнутых. »оэдействию микроскопических грибов, подтвердил образование продуктов метаболизма (в частности органических кислот), : вступающих во взаимодействие о пораженным матерка ¿м,Данные'проведенных испытаний показали, что и климатические факторы среды влияют на изменение массы, водопоглощенкя и краевых углов смаци-

Таблица 4

Изменение кассы и водопоглощения материалов при испытании их в естественных условиях /СЬдкранте (В), Каунас (К), Батуми (Б),

г Чакэи £4)/

Испытанный материал Изменение массы в процентах - Водопоглощение в % по массе

Ю • К Б , Ч Контроль С К Б Ч

I 2 3 . 4 5 6 7 а 9 , Ю

Скола капроновая втор. Б -1,43 -0,61 " --41,45 -1,03 8,76 10,31 8,67 9,52 '9,57

Полиамид литьевой 610 -0,37 -0,75 -0,19 -0,39 2,43 5,53 4,37 2,71 4,29

Стеклотекстолит СТЭФ-1 -0,95 -0,52 +0,18 -0,31 1,68 4,80 2,04 2,65 4,63

Фенопласт Сп2-342-02 +4,£Г7 +2,65 +1,45 +2,03 4,88 10,52 9,99 6,37 7,07

Гетивакс-1 +2,2 +0,88 +2,80 +0,69 15,27 10,27 11,66 И,95 12,46

Текстолит ЯГ -3,6 -4,4 - - 10,05 11,79 8,58 - -

Еумага кабельная КМ-120 +4,0 -0,72 -0,94 +2,6 66,56 59,91 52,66 51,97 56,66

Полистирол ПСМ +0,46 +1,1 -0,84 -0,23 3,93 9,53 5,07 6,56 6,40

Фторопласт-4 . -0,90 -0,54 0 +0,36 0 9,2 3,02 9,20 5,38

Полиэтилен 18202-055 +0,28 -1,90 -5,1 -2,7 2,91 18,96 4,89 6,54 6,77

валия.

выводи

1. Микроскопические грибы поражают радиотехнические детали, наготовленные на основе неметаллических материалов, В различных природных условиях с пораженных образцов было вцделено 668 иао-ллтов микромицетов, относящихся к 52 родам, 166 видам. Показано разнообразие видового состава грибов на каждом из испытываемых материалов в зависимости от химического состава материала и климатических условий испытаний. Выявлены более и менее грибостой-кие материалы.

2. Выявлены новые виды и штаммы микромицетов, не входящие в стандартные наборы тест-культур, предназначенных для испытания материалов на грибоотойкость, но являющиеся активными и агрессивными в процессе биоповревдениЯ: Aoremoniw polychromum,Aspergillus uetua,A,fumigatus,A,sulpbureua,01adoeporium berbarum,Aoremonium x^eeuD,Aspergillus punioeus,A.vereioolor,

3. Исследованные штаммы чистых культур Aspergillus nigar, Trichodema viride,Aspergillus eulpbureua, Реп Д. с 111 ium cyclopium оказались активными и агрессивными агентами в процессе повреждения неметаллических материалов, обладали адаптивными свойствами и избирательной способность» развития.

4. Выявлены виды микромицетов, обладающие наибольшей ферментативной активностью) ашнопептидааноЙ - Aureobasidiun pullulane, перокоидазной -РаеоЦошуоеа variotii,3tempbylium llicis,Penicil-lium oyolopium,p,funioulosuia, каталаэ но Й - Chaetomiuic cochlioi-dastCh,eloboaumtAcremoniujE polyobpomum,Aspergillus fJavus,Afl\iLpb-ur e ua, Aur ec>b a s Id turn pullulaxiS, Triohoderwa viride ^ гдюкозо-оксидазной - клетки Penioillium cycloplum и кулътуральдая жадность Penicilllum сhryeogenum, целлюлоэолитической —Tricboderoa

vlride, T.hematum, jAcreffioniiim poljchromum, Vertlcilllum tenerwi, Btempbylim ilicle, Chaetomlum globoeum , Ch, ooefilioides , Aspergillus terreus,

б. Структурные и физико-химические изменения сусбстрата,происходящие под действием жизнедеятельности микромнцетов, являются химическими процессами, в которых важную роль играют конститутивные и адаптивные ферменты. Наличие, степень активнооти и форма в ввде экэо- или эццофердоктов оксадо-редуктазного комплекса у грибов зависит от видовых и штаммовых различий, от хиюгаеского состава и кислотности сусбстрата,

6. Ыикромицеты при развитии на материале повреждают его поверхность, портят внешний вод, уменьшает устойчивость, ухудшат физико-химические, механические и эксплуатационные свойства. Показано, что деструкционные процессы, происходящие под действием биогенных факторов, выражаются о потере или нарастании массы, в изменении характеристик водопоглощения, гидрофобности и ИК-спект-рального анализа материалов и реакционной среды. Указанные изменения зависят от характера взаимодействия материала и гриба, хи-

\ »

мичвского состава материала и метаболитов гриба, от видового состава обрзстаицей микофдор^ к действия климатических факторов окружающей среда.

7. Оценка степени обрастания материалов а баллах с учетом видового состава микромиретов не дает полного представления о" степени повреждения материала.. Метода оценки биостойкости целесообразно усовершенствовать учетом результатов анализа процессов взаимодействия грибов на субстрат:

По теме диссертации опубликованы еледувщие статьи:

I. А.Ю.Лугаускас, P.F.Стакищайтите, Г.Ф.Таран. Ценозы микро-мицетов, каселящих узлы и детали телевизоров при их эксплуатации в условиях влажного и теплого климата. В сб.; Экологические

особенности низших растений Советское Прибалтики, (Материалы к УШ симпозиуму прибалтийских и бвлоруескнх микологов и лкхенологов 21-23 сентября 1977 г.). Вилькас, 1977, 135-136,

2. А.Лугаускас, Р.Стакишайтите. Микроскопические грибы на маслах и флюсах, применяемых в радиотехнической промшленности. В сб.: Достижения и задачи в области микробиологии в Советской Литве. Вильнюс, 1977, 131-133,

3. Р.-В.В.Стакишайтите, А»1).Лугауокао. Приспособление почвенных грибов к новым субстратам, В сб.: Микробиологические процессы в почвах и урожайнооть сельскохозяйственных культур. (Материалы к республиканской конференции 6-7 июня 1976 г.). Вильнюс, 197В, 329-330.

4. А.Лугауокао, Р.Стакишайтите, Ш.Калланае. Цикроокопичеокие грибы на материалах, применяемых в радиотехнической промышленности» В об.) Первая Воесоюзная конференция по биоповреждениям. Те-аиоы докладов, Москва, 1978, 16-16.

6. А.Б.Лугсуокво, Р.-В.В.Стакишайтито, Г.И. Губан. Оценка методов иооледования бцоотойкооти материалов,и изделий радиотехнической промышленности. В об,t Методы определения биостойкости материалов. Москва, 1979, 100-106.

6« Р.Стакишайтите, А.Лугаускас, Р,ВаЙткявнчюо, В.Симонов. Ферментативная активность иикроскопичзоких грибов, выделенных с полимерных материалов. В сб.i Химические ородства защиты от био-корроаии (Тезисы докладов к научному оеминару). Уфа, 1980,17-20.

7. Р.В.Стакишайтите-Ннводене, А»Е.Лугаускао, Изучение грибов, повреждающих искусственные ко*и и поливинилххоридные пленки. - Труды Академии наук Литоцокой ССР, серия В., т. 4 (76), 1981, 31-38.

8. Р.В.СтакишаЙтите-Инсодене. Микроскопические грибы -агенты биоповреждений синтетических полимерных материалов, применяв-

' - 24 -

мых в радиопромышленности. В об. Биоао«рввдения. Тезисы докладов 2-й Всеоотаной конференции по б иогювреидениям. Горький, I9CI, 29-30. .

9. Р.В.Стаяижайтите-Инсодене. Действие микробиологического обрастания на изменение физико-механических характеристик неметаллических материалов, применяем!« в радиопромышленности. Деп. в ЛитНЮГГИ, 1981, » 761-81, 0.1-22.

10. А.Ю.Лугаускас, Р.В.Стакишайтите, Микрсшцеты на полимерных материалах в разных экологических условиях. В сб.: Микробиология и производство. - Вильнюс, 1961, 191-194.

Ответственный редактор - Дединас А.

Подпжсаво к печатк 2Б.XI.1961г. Лв.15727,Тираж 150 экз.1печ.лист, . Бесплатно.

Отпечатано ротопркнтом в типографии 'Тайдв", г.Каунас, Опауотувикин-ку II. Заказ 1 lomoi.