三星堆遺址位于四川省廣漢市,是中國西南地區一處具有區域中心地位的大型古文化遺址。2020-2022年,6個新發現“祭祀坑”共出土編號文物近13000件,其中包括大量古象牙。出土古代象牙具有重要的歷史、文化、藝術價值,文物保護意義重大。然而,出土古象牙經清理后在臨時存儲的低溫高濕環境下出現了微生物病害,威脅到古象牙的長期保存。 為此,四川大學生命科學學院、考古科學中心孫群教授團隊通過對三星堆遺址出土古象牙在低溫高濕存儲環境中發現的生物腐蝕現象進行研究,確定了出土古象牙的關鍵腐蝕微生物并追溯其來源,同時探究了乙醇消毒對古象牙微生物群落的影響。相關研究成果已于近期發表在國際期刊Frontiers in microbiology上。
研究人員通過高通量測序技術和生化分析方法,確定了出土古象牙表面微生物群落組成及關鍵腐蝕微生物,并追溯了這些微生物的來源。此外,還評估了乙醇消毒對出土古象牙微生物群落的影響。
高通量測序結果顯示,被孢霉、土赤殼、青霉和曲霉是出土古象牙上生長的優勢真菌,而假單胞菌、鞘氨醇盒菌屬和透明球菌屬是優勢細菌,這些古象牙上定殖的真菌和細菌主要源自“祭祀坑”中古象牙的周際土壤。優勢微生物可降解古象牙保濕棉巾上的纖維素成分,從而更易在古象牙上定殖。
研究發現,曲霉和青霉屬真菌是出土古象牙的關鍵腐蝕微生物,通過有機酸的產生在古象牙微生物腐蝕中發揮了重要作用。“祭祀坑”周際土壤是古象牙上腐蝕微生物的主要來源,對古象牙殘留土壤進行清理有助于減少微生物定殖,但人員活動帶來的微生物污染也值得關注。用于古象牙保濕棉巾中的纖維素成分能被優勢真菌降解,有助于真菌定殖和生長,保濕材料將來可考慮使用不含纖維素的材料。乙醇消毒處理會導致古象牙微生物群落組成發生變化,乙醇消毒后的優勢微生物可能會對古象牙造成未知的損害風險,這應是后期微生物防控的重要目標。除乙醇等傳統消毒外,建議結合多種安全有效的方法對古象牙微生物進行防控。
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