三星堆遗址出土象牙微生物群落结构及功能

以三星堆遗址祭祀坑出土象牙为研究对象,采用扫描电子显微镜–能谱(SEM-EDS)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对出土象牙形貌及元素组成进行显微观察和检测分析,结合可培养技术和高通量测序技术对象牙细菌群落组成进行分析,探究微生物对三星堆出土象牙的潜在危害.结果显示,出土象牙表面具有明显裂缝,具有类似竹木碳化后的形态结构以及明显微生物定植,保存状况差.高通量测序结果显示出土象牙细菌多样性丰富,象牙主要细菌群落为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、Candidatus_Saccharibacteria、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes),其中酸杆菌门和变形菌门为优势菌门,不同祭祀坑出土象牙优势细菌组成和相对丰度差异明显,五号坑出土象牙的主要优势细菌更多,分布更均匀.细菌群落组成与重金属含量相关性分析显示象牙中的细菌群落结构受重金属种类和含量的影响,Cu、Cr、Mn、Ni、Pb的含量对象牙样品中的细菌群落结构均有影响.功能预测结果显示,辅因子和维生素代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢以及萜类化合物和聚酮酸代谢是出土象牙的优势功能代谢途径.采用可培养技术从象牙中获得16个种的可培养细菌,分属于4个门13个属,产酸耐铜试验结果表明10株菌都具有一定的产酸能力,且细菌对CuSO4的耐受范围在500-1000 mg/L,对象牙存在潜在危害.本研究表明三星堆出土象牙中细菌种类丰富,并存在对象牙保存具有潜在危害的细菌类群,结果可为三星堆出土象牙的保护提供科学依据.(图11表3参43)

三星堆出土古象牙表面病害微生物分离鉴定及抑菌剂效果评价

为科学有效防控三星堆出土古象牙的微生物病害,采用可培养技术对三星堆出土古象牙残片表面滋生的细菌和真菌进行分离鉴定,并测定苯扎氯铵、苯并咪唑、制霉菌素、三氯生、特泯菌5种抑菌剂对微生物的最小抑菌浓度(MIC),分析抑菌效果,确定科学的使用剂量.通过可培养方法从三星堆古象牙残片上分离出4株分属于4个属的细菌,分离出29株分属于3个门16个属的真菌,其中子囊菌门(Ascomycota)7个属、担子菌门(Basidiomycotina)7个属以及半知菌门(Deuteromycetes)2个属.抑菌结果表明,除苯并咪唑外,其他4种抑菌剂的抑菌浓度虽然存在差异,但在一定浓度范围内都能达到完全抑菌的效果.苯扎氯铵、三氯生、特泯菌能够抑制所有细菌生长的MIC分别为64、256、8 mg/L,在复配处理中,3种抑菌剂苯扎氯铵(MIC 16 mg/L)、三氯生(MIC 64 mg/L)、特泯菌(MIC 2 mg/L)两两随机复配均能达到完全抑菌效果;苯扎氯铵、三氯生、制霉菌素能够抑制所有真菌生长的MIC分别为8000、400、400 mg/L,在复配处理中,制霉菌素与苯扎氯铵MIC分别为200、4000 mg/L时复配能完全抑制所有供试真菌的生长.可见,三星堆出土古象牙表面分布着种类丰富的微生物,不同抑菌剂对不同种类微生物的抑制效果存在差异,复配抑菌剂的抑菌效果优于单一菌剂;结果可为三星堆出土古象牙微生物病害防治和古象牙保护工作提供科学依据.(图8表6参46)