Příloha č. 1
Dekontaminace textilních předmětů kulturního dědictví zasažených mikroorganismy
1. Úvod
Mikrobiální napadení textilních předmětů kulturního dědictví představuje velké riziko pro uchovávání těchto exponátů budoucím generacím. Přírodní textilní vlákna jsou totiž velmi dobrou živnou půdou pro nejrůznější mikroorganismy (bakterie, kvasinky a mikroskopické vláknité houby - plísně). Pokud má mikroorganismus vhodné podmínky k přežití a množení, může to mít za následek výrazné poškození textilních předmětů. Mikrobiální kontaminace je navíc přímo závislá na dalších degradačních faktorech, kterými jsou teplota, vlhkost, světlo a také přítomnost prachových částic, které jsou schopny ovzduším přenášet mikroorganismy. Zejména nadměrná vlhkost prostředí sehrává zásadní roli při napadení předmětů plísněmi.
Mezi mikroorganismy, které způsobují degradaci textilních vláken, patří zejména bakterie a mikroskopické vláknité houby (plísně). Bakterie jsou jednobuněčné organismy, které se v příhodných podmínkách velmi rychle rozmnožují. Plísně jsou vyšší organismy, které mají také schopnost rychlého růstu v optimálních podmínkách. Jejich podhoubí (mycelium) tvořené houbovými vlákny (hyfami) prorůstá do živné půdy, tj. do materiálu exponátu, a tím ho poškozují. Mikroorganismy jsou hojně rozšířené ve vodě, půdě, vzduchu, na povrchu i uvnitř těl organismů atd. Konkrétně spory plísní jsou prakticky všudypřítomné. Jsou velmi odolné a často pouze malé zvýšení vlhkosti umožní jejich aktivaci a následný růst.
Obr. 1: Exponát napadený plísněmi
2. Příčiny a důsledky mikrobiální kontaminace
Mikroorganismy potřebují ke svému přežití a množení vhodné podmínky, většina vyžaduje kyslík, živiny, vlhkost a příhodné pH prostředí. Živiny k přežití a množení mohou mikroorganismy získávat enzymatickým štěpením substrátu (např. textilních předmětů, které jsou organické povahy). Toto štěpení je pak příčinou poškození a ztráty pevnosti materiálů exponátů. Při látkové výměně mohou některé mikroorganismy vytvářet látky, které produkují barviva a tím také dochází k poškození předmětů (např. kyselina mléčná, vinná a šťavelová). Předměty z přírodních vláken mají navíc schopnost absorbovat nebo desorbovat vzdušnou vlhkost (hygroskopický efekt) tak, aby udržely rovnováhu s okolním prostředím, což představuje optimální prostředí pro rozvoj plísní (1) (2). Textilní exponát je tak ideální půdou pro rozvoj mikrobiální kontaminace, obzvláště pokud je v surovém stavu, nebo když obsahuje různé šlichtovací látky.
Výskyt mikroorganismů a jejich rozšíření na předmětech může mít celou řadu příčin. Často je to důsledkem uchovávání předmětů v depozitářích v nehodných podmínkách. Plísně patří mezi nejrizikovější mikroorganismy, které způsobují v depozitářích a muzeích nejhorší poškození předmětů kulturního dědictví. K vyklíčení a růstu potřebují živiny a optimální klimatické podmínky. Živiny mohou čerpat ze samotných předmětů. Optimální podmínky pro vyklíčení plísní jsou při relativní vzdušné vlhkosti větší než 65 % a při teplotě vyšší než 20 °C. Pro samotný růst už plísně tak vysokou relativní vzdušnou vlhkost nepotřebují a jsou schopny růst i při nižší. Proto je nutné zajistit, aby exponáty byly uchovány při nižší relativní vlhkosti a při nižší teplotě. Nutné je si ale uvědomit, že ke kontaminaci nemusí dojít jen v depozitářích vlivem nevhodného uchování, ale kontaminované předměty mohou také přijít do muzea jako nově získané, nebo se mohou kontaminované vracet kontaminované z různých expozic.
Konkrétními příklady mikroorganismů, které způsobují biologické znehodnocení bavlny, jsou bakterie rodu Pseudomonas, Sarcina, Streptomyces, z vláknitých hub pak rody Penicillium, Aspergillus, Chaetomium, Fusarium, Cladosporium nebo Trichoderma (3). Mikroorganismy zodpovědnými za poškození vlny a hedvábí jsou hlavně bakterie Bacillus sp. a Streptomyces sp. a plísně rodu Aspergillus a Penicillium (3).
3. Rozpoznání mikrobiologicky napadených předmětů kulturního dědictví
Pokud je předmět napaden plísní, pak se na něm začnou vyskytovat skvrny nejrůznějších barev podle druhu plísně, kterou jsou zasaženy. Skvrny mohou mít barvu žlutou, červenou, černou, zelenou, purpurovou, někdy i rezavou, která může být způsobena jak bakteriemi, tak plísněmi. Typický je také charakteristický zápach, který ale na čerstvém vzduchu zmizí. Jednoznačně lze přítomnost mycelia plísní (již vyrostlých plísní) na textilu rozpoznat mikroskopicky. Toto je nejsnazší průkaz kontaminace plísněmi. Pokud ale už je exponát v tak silně kontaminovaném stavu, bývá velmi obtížné a často i nemožné úplné odstranění kontaminace. Předmět už v této fázi bývá značně poškozen. V některých případech lze přítomnost plísní a některých bakterií prokázat pomocí UV záření, které v napadených místech vyvolá fluorescenci (1).
Obr. 2: Mikroskopická analýza exponátů
Mírnější poškození lze sledovat mikroskopicky a to následovně. Samotná textilní vlákna, která jsou poškozena bakteriemi nebo plísněmi se vyznačují (4):
- ztrátou pevnosti
- pod mikroskopem viditelným
- hladkým podélným přetržením v případě celulózových vláken, nebo štětcovitým přetržením v případě vlny
- přítomností podélných trhlin na vláknech nebo jejich rozdělením v elementární částice
- zabarvením poškozených míst
4. Manipulace s kontaminovanými předměty
S předměty, u nichž není vyloučeno, nebo je dokonce podezření na to, že by mohly být kontaminovány mikroorganismy, musí být v první řadě zacházeno tak, aby nedošlo k rozšíření kontaminace na ostatní předměty. Samozřejmě také nesmí být ohroženo zdraví pracovníka, který s kontaminovanými předměty manipuluje. Plísně totiž produkují organické látky – mykotoxiny – které mohou být pro člověka velmi nebezpečné. Cílem je nejen dekontaminovat samotné předměty, ale i jejich okolí, do kterého se spory plísní s největší pravděpodobností rozšířily. V následujících odstavcích bude popsán postup, jak s takovými předměty nakládat.
Obecně platí, že manipulace s takto kontaminovanými předměty by měla být se vší opatrností, aby nedošlo k rozšíření mikroorganismů na ostatní exponáty a okolní plochy. Kontaminované předměty se izolují od ostatních, umístí se nejlépe do neprodyšného obalu a přemístí se do samostatné místnosti až do doby, než bude napadení vyloučeno, nebo až do doby dekontaminace. V žádném případě nesmí být, byť i nepatrné stopy plísní, odstraňovány nasucho hadříkem nebo štětcem. Manipulace se zasaženým předmětem by měla vždy probíhat s využitím ochranných pomůcek (tj. min. jednorázové chirurgické rukavice, brýle a rouška).
Celý depozitář, obzvláště okolí předmětu, je nezbytné důkladně vyčistit a vydezinfikovat a podle povahy předmětu (textilního vlákna) i na něj použít vhodnou dezinfekci. A právě toto je obvykle velkým problémem, protože dekontaminační proces musí zajistit usmrcení mikroorganismů a zároveň nesmí ohrozit člověka ani exponát. Konkrétní způsoby dekontaminace exponátů i ploch budou popsány dále. V případě významnějších nálezů kontaminace, zejména u plísní, je vhodné znovu vymalovat celý depozitář, nejlépe barvou s fungicidním účinkem, a dále zvážit lepšení klimatických podmínek (např. zvážit možnost zavedení klimatizace, kdy je ale nezbytné hlídat kvalitu a čistotu použitých prachových filtrů).
Pokud jsou zpracovávány výrazně rizikové exponáty (např. nálezy z vlhkého prostředí, u nichž je velká pravděpodobnost, že budou zasažené mikroorganismy, nebo v extrémním případě hrobové nálezy), pak je vhodné zkonzultovat riziko práce s těmito předměty před dalšími konzervátorskými kroky s odborníky v oblasti mikrobiologie. Ti jsou schopni nejrůznějšími mikrobiologickými technikami zjistit množství a druh mikrobiální kontaminace na předmětu. K tomuto účelu je vhodná stěrová metoda, která je ukázána na Obr. 3. Tou bylo zjišťováno, zda černé skvrny na exponátu jsou způsobeny plísněmi či nikoli. Z hlediska prevence ochrany zdraví lidí by měly být potenciálně rizikové předměty a materiály zpracovávány v boxu s laminárním prouděním a měly by být využívány předepsané ochranné pomůcky jako při práci s rizikovým biologickým materiálem podle Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci (5).
Obr. 3: Stěrová metoda zjištění mikrobiální kontaminace na textilu
5. Způsoby dekontaminace textilních předmětů kulturního dědictví a okolních ploch
Dekontaminací rozumíme proces usmrcení nebo odstraňování mikroorganismů z prostředí nebo z předmětů. Dekontaminace může mít povahu chemickou, nebo fyzikální. Fyzikální metoda je založena na působení fyzikálních faktorů: např. záření o vysoké energii, vysoké teploty ať už za sucha, nebo za mokra. Pro účely textilních exponátů lze zvažovat využití vysokoenergetického záření. Chemická metoda se v praxi používá častěji a je založena na působení chemických látek s antimikrobiálním efektem. Dnes je na trhu široká škála chemikálií, které se liší šetrností k materiálům, svou účinností a také škodlivostí pro člověka a životní prostředí. Z těchto důvodů by se neměly tyto prostředky aplikovat bez důkladných předběžných zkoušek. Neplatí vždy, že účinný biocidní prostředek je vhodný i pro ošetřovaný materiál. Při nesprávném výběru prostředku může dojít k vážnému poškození historického předmětu (změna barvy, složení, denaturace bílkovin, atd.). Na toto je nutné myslet a neprovádět bez rozmyslu zákrok, který by mohl být pro exponát fatální.
Na dekontaminaci předmětů kulturního dědictví lze obecně doporučit dezinfekci nad parami alkoholů. K tomuto účelu se používá buď etanol, nebo lépe butanol. Butanol je spojován s lepším antimikrobiálním efektem. Při tomto zákroku je předmět obvykle minimálně 48 hod uzavřený v exsikátoru nad vodným roztokem butanolu. Bylo zjištěno, že při použití 96 % vodného roztoku butanolu při teplotě 25 °C, dochází k usmrcení nejen vegetativních forem plísní, ale také jejich spor (6). Tento způsob je považován za velmi šetrný. V praxi se obvykle ale exponát ponechává v parách mnohem déle, tj. dny až týdny. Voda se k alkoholu musí přidat, aby byl zajištěn vznik páry, která bude prostupovat materiálem. Pokud není k dispozici exsikátor, lze systém skládající se z exponátu a nádobky s vodným roztokem alkoholu uzavřít do neprodyšného, uzavíratelného obalu nebo nádoby (lze použít i plastový pytel, k neprodyšnému uzavření je vhodné použít svařovačku).
Kromě toho lze v některých případech použít i komerční fungicidy na bázi boru, kvartérních amoniových solí nebo derivátů benzthiazolu (7). Lze použít i jejich různé kombinace. Důležité je také rozlišovat pojmy „statický“ a „cidní“ ve slovech fungistatický a fungicidní (popř. bakteriostatický a baktericidní). Fungicidní resp. bakteriocidní znamená, že daná látka hubí plísně, resp. bakterie. Bakteriostatický resp. fungistatický znamená, že je pouze potlačeno množení plísní resp. bakterií. Pokud chceme pouze eliminovat množení mikroorganismů, můžeme použít „statickou“ látku. Tyto termíny by měly být na prostředcích rozlišovány. Pro účely dekontaminace textilních materiálů, kdy je žádoucí mikroorganismy hubit, by měla být použita „cidní“ látka.
Dále lze s ohledem na povahu vzorku použít i germicidní UV záření, které je také sporicidní, nebo ještě více energetické gama záření. Fotony těchto druhů záření ale mají velké energie a stejně jako poškozují mikrobiální buňky, mohou poškozovat i samotný materiál předmětu kulturního dědictví.
Je-li to možné, je doporučováno, před každým způsobem dekontaminace, malý kousek kontaminované textilie vystavit podmínkám dekontaminace, aby se zjistilo, zda nebude exponát poškozovat
Po ukončení dekontaminace je vhodné exponát mikrobiologicky prověřit, zda skutečně byly mikroorganismy zahubeny.
6. Závěr
Výše uvedený text ve stručnosti popisuje problematiku kontaminace textilních předmětů kulturního dědictví. Odstranit mikrobiální kontaminaci z exponátu nebývá jednoduché a není možné dát univerzální návod, který by platil pro všechny materiály. Obecně lze doporučit nejdříve konzultaci s odborníkem v oblasti mikrobiologie, který rozhodne, zda se vůbec jedná o mikrobiální kontaminaci. Pokud ano, zjistí se druh kontaminace a na základě toho se vybere, s ohledem na materiál předmětu, vhodný způsob dekontaminace.
7. Literatura
1. Škrdlantová, M. http://www.vscht.cz/met/stranky/vyuka/predmety/koroze_materialu_pro_restauratory. [Online] 8.6.2015.
2. Sahoo, J. Preservation of library materials : Some preventive measures. The Orissa Historical Research Journal. vol. XLVII, 2004, Sv. no. 1, s. 105-114.
3. Jain, P.C. Microbial degradation of grains, oil seeds, textiles, wood, corrosion of metals and bioleaching of mineral ores. http://nsdl.niscair.res.in/jspui/bitstream/123456789/558/1/MicrobialDegradation.pdf. [Online] 2008. [Citace: 21. 06 2014.]
4. Felix, V. Chemicko-technické textilní rozbor. Rozbory textilních pomocných přípravků a barviv. Zkoušení textilního materiálu. Praha : Průmyslové vydavatelství, 1951.
5. Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci.
6. Bacílková, B. Studium účinků par butanolu a jiných alkoholů na plísně, XII. Seminář historiků a restaurátorů. Praha : Národní archiv, 2003. 80-86712-29-X.
7. Kopecká, I. Preventivní péče o historické objekty a sbírky v nich uložené. Praha : Statní Ústav Památkové Péče, 2002.