МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ, ПОВРЕЖДАЕМЫЕ
МИКРООРГАНИЗМАМИ
В настоящее время трудно найти группу материалов, на которую живые организмы «е оказывают разрушающего воздействия или, по меньшей мере, не изменяют их свойств и внешнего вида. При классификации биологических повреждений материалы подразделяют по морфологическим признакам и изменению свойств. К группе морфологических признаков проявления биоповоеждений относят:
—обрастание поверхности мицелием грибов или колониями бактерий; появление окрашенных пятен;
появление язв, каверн и трещин на поверхности материала;
—потеря части материала вследствие его повреждения, например, грызунами, термитами, молью;
—изменение структуры или состояния материала, например расслоение водо-масляных эмульсий под действием бактерий, желирование топлив;
—фибриляция волокнистых материалов — волокон, тканей, например шерсти под действием микроорганизмов и др.
К группе признаков биоповреждений по изменению свойств материалов относят:
— изменение физико-механических свойств материалов, например потеря прочности древесины, резины, пластиков под действием микроорганизмов или их метаболитов; набухание резины, потея адгезии лакокрасочных покрытий;
—ухудшение электрофизических свойств, например снижение электроизоляционных свойств материалов;
—изменение оптических свойств, например, опалесценция и потеря прозрачности стекол оптических приборов, протравленных метаболитами грибов;
—изменение химических свойств материалов в результате окисления или гидролиза пластификаторов в пластиках, целлюлозы в древесине;
—изменение органолептических свойств, например появление дурного запаха при гниении смазочно-охлаждающих жидкостей или других материалов, появление слизи на твердых поверхностях и т. п.
Для изучения биостойкости материалов и определения биоцидной активности химических соединений применяются различные методы. В большинстве своем они являются модификацией нескольких основных методов, которые по критерию оценки защитной способности можно отнести к двум группам. В первой группе критерием является оценка сохранения физико-химических показателей материала под действием агентов биоповреждепий, во второй — задержка и подавление роста микроорганизмов на твердой поверхности (образование зоны бпоцидного действия) или в растворе (жидкой среде). Один из достоверных и распространенных способов исследования биостойкости текстильных материалов, пластиков, резин и других неметаллических материалов — это почвенный метод. По ГОСТ 9.080-— 75 он предназначен для испытания биостойкости тканей в лабораторных условиях. Но его можно приспособить и для испытания других материалов. Для проведения почвенных испытании готовят почву следующего состава: песок, конский навоз, садовая земля в соотношении 1:1:1с рН 6—7,5. Определяют коэффициент биологической активности почвы а, который должен находиться в пределах 0,65—1,5, путем сравнения активности приготовленной почвы с активностью эталонной. Эталонной активностью считают активность почвы, в которой прочность образна непропитанной хлопчатобумажной ткани массой 100—150 г/м2 после испытания в течение 120 ч снижается на 50%. Коэффициент биологической активности рассчитывают по формуле: а=Та/Тэ> где Та — время контакта с испытуемой почвой,, в течение которого разрывная нагрузка ткани уменьшилась на 50%; Тэ — время контакта с эталонной почвой, в течение которого разрывная нагрузка ткани уменьшилась на 50% (в нашем случае 120 ч). На образец испытуемого материала наносят слой приготовлен» ной почвы толщиной 25 см с влажностью 28% и помещают во влажную камеру на определенный промежуток времени, где выдерживают при 24—26 °С. Затем определяют прочность на разрыв. Стандартный почвенный метод имеет ряд преимуществ перед другими, требующими выдерживания образцов в почве от 2 недель до нескольких месяцев. Полученные при таких испытаниях результаты имеют большой разброс и плохую воспроизводимость, поэтому их лучше использовать для определения биостойкости какой-то определенной партии, а для сравнения с результатами испытаний, полученными другими исследователями, надо использовать стандартный метод. Для определения биостойкости или биоцидного действия в жидкой среде используют стандартный набор микроорганизмов или специально выделенные с поврежденных материалов штаммы микроорганизмов-биодеструкторов, В пробирку помещают 1 мл суспензии спор микроорганизмов, содержащей около 0,5 млн. спор (приготавливается по стандарту). В качестве питательной среды используют мясопептонный бульон с 1 % глюкозы, рН 6,8. Вносят образец испытуемого материала и помещают в термостат при 28°. Через 48 ч регистрируют фунгинстатический или фунгицидный эффект. Для проведения испытаний на плотной (твердой) среде в чашки Петри заливают сусло-агар, после застывания в нем делают лунку, в которую помещают круглый образец испытуемого материала. Сверху наливают еще один слой сусло-агара, содержащего 2 млн, кл. тест-культуры. Выдерживают в термостате 4 сут и измеряют размеры зоны задержки роста тест-культуры. Испытания биостойкости льняных тканей проводят в жидкой среде с использованием обогащенной культуры термофильных целлюлозных бактерий. На дно стеклянного аквариума укладывают образцы ткани 25*7 см, закрепленные на стеклянных рамках, наливают питательную среду и вводят обогащенную культуру термофильных бактерий. Выдерживают 18 ч при температуре 37+1 °С, затем 2—3 сут при 60 °С. Контрольные образцы в этих условиях полностью разрушаются. Испытания в течение 4 сут в жидкой среде в этих условиях эквивалентны 15 сут почвенных испытаний. Испытания на стойкость к плесневым грибам описаны в ГОСТ 9.048—75, В стерильные чашки Петри наливают питательную среду, после застывания на поверхность помещают испытуемый образец и обрабатывают (инокулируют) суспензией опор набора текст-культур (или одной культурой), выдерживают в термостате 29+1 °С в течение 14 сут. Результаты испытаний практически определяются на 6 сут. Образцы осматривают визуально и оценивают грибостойкость в баллах по степени обрастания — отсутствие роста грибов — 0 баллов, видимое невооруженным глазом зарастание мицелием 25% поверхности образца — 5 баллов. Для испытания антисептических свойств тканей бытового назначения в качестве тест-культур используют следующий набор бактерий: St. аurеus, Еsherihiaа соli, В. subt, а также гриб вида Asp. niger. Испытуемые образцы материала 2X2 см помещают в чашки Петри, приливают привитую питательную среду при 45° так, чтобы над образцом был слой толщиной 1—2 мм. После застывания чашик переворачивают и ставят в термостат при температуре 22—25 °С для грибов и 32—37 °С для бактерий. Регистрируют интенсивность роста бактерий через 3 сут, грибов — через 6 сут. Оценивают рост культур в баллах: I балл — над образцом интенсивность роста такая же, как и вокруг образца; 2 балла — отдельные проросшие колонии над образцом, 3 балла — над образцом рост культур полностью подавлен; 4 балла — вокруг образца имеется зона задержки роста микроорганизмов не более 2 мм; 5 баллов— вокруг образца имеется зона задержки роста более 2 мм.
|