于水 公輝 鄭淑 馮國會

沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學院

沈陽市某典型高濕車間微生物滋生狀況研究

于水 公輝 鄭淑 馮國會

沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學院

由于霉菌等微生物較容易在高濕環(huán)境下生長，因此具有該特征的民用建筑或工業(yè)建筑都會存在霉菌等微生物滋生的風險。本文通過調(diào)研和實驗方法對某典型高濕車間局部發(fā)霉處進行分析研究，通過采集標本和對標本的培養(yǎng)、鏡檢后，發(fā)現(xiàn)兩種主要菌類：酵母菌、黑曲霉菌。其中黑曲霉極有可能是誘發(fā)肝癌的因素之一，對室內(nèi)人員身體健康存在潛在的危害。同時考慮取樣對象為食品廠，黑曲霉能引起食材的腐爛或軟腐，存在一定的食品安全隱患。因此對于此類高濕建筑必須采取一定措施預防霉菌等微生物的滋生，進而保障建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)具有安全性。

霉菌 酵母菌 孟加拉紅 鏡檢

0 引言

霉菌等微生物在自然界分布很廣，種類繁多，很多霉菌對人體是有害的。其中霉菌的種類有限，最主要的是曲霉菌[1]。由于霉菌能形成極小的孢子，因而很容易通過空氣及其他途徑傳播。人們平時經(jīng)常接觸的霉菌和細菌通常對人體無害。然而，在某些情況下吸入大量的霉菌孢子可以引發(fā)哮喘，鼻炎或支氣管炎癥狀，由室內(nèi)環(huán)境引起的呼吸健康疾病通常稱為病態(tài)建筑綜合癥[2]。免疫力低的人還可能因此引起頭疼、發(fā)燒、皮膚或黏膜發(fā)炎；或產(chǎn)生致癌物質(zhì)，引起霉菌性肺炎等疾??；過敏性疾病有些毒性強的霉菌，更會引起嚴重的肺部病變，甚至死亡。由此可以看出，霉菌污染嚴重地威脅室內(nèi)人員的身體健康，影響室內(nèi)人員的生活質(zhì)量。

由于建筑圍護結(jié)構(gòu)表面或內(nèi)部結(jié)露等原因造成微生物滋生，主要為霉菌滋生，其分布很廣泛，并具有很強的繁殖能力。霉菌生長繁殖的基本條件：①存在孢子，墻體表面或內(nèi)部具有營養(yǎng)物質(zhì)作為能量來源，同時需要合適pH值，最佳為中性環(huán)境；②溫度范圍為10～38℃，最佳的范圍為24～35℃；③相對濕度范圍為70%～100%。一般情況，溫暖潮濕陰暗和通風較差的環(huán)境有利于霉菌生長和繁殖，最終導致墻體表面或內(nèi)部耐久性降低，而且霉菌的擴散降低室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQ）而影響人體的健康。尤其針對高濕的食品廠內(nèi)霉菌等微生物的滋生會影響食品的安全可靠性。因此本文將對某典型高濕食品廠內(nèi)霉菌等微生物生長環(huán)境進行現(xiàn)場調(diào)研和實驗研究，確定微生物種類和生長環(huán)境對微生物生長的影響。

1 研究對象

當墻體處于高濕環(huán)境或墻體存在結(jié)露情況時，會誘發(fā)墻面霉菌等微生物的滋生而影響室內(nèi)美觀和室內(nèi)空氣品質(zhì)，因此本研究選取某一個典型高濕農(nóng)副食品工廠的車間，是目前東北最大的芽菜工廠化生產(chǎn)基地。該基地芽菜及豆類衍生制品生產(chǎn)規(guī)模宏大、品類繁多，芽菜年綜合生產(chǎn)能力4.2萬噸，日生產(chǎn)可達150噸以上，芽品包括：黃豆芽、綠豆芽（精、散包裝）幾大類。民以食為天，食以安為先，食品安全是關系人民群眾身體健康和生命安全的一件大事。在對該基地實地觀察后發(fā)現(xiàn)在芽菜廠里存在微生物滋生現(xiàn)象。室內(nèi)日平均溫度為25.2℃，平均相對濕度為82%，日相對濕度變化范圍為70%～100%，由于在每天11:00和15:00開始淋水，濕度達到99%，其余時間濕度都在70%以上。微生物滋生存在兩方面的問題，首先，微生物掉落到芽菜培養(yǎng)池中會引起豆芽根部的潰爛，導致生產(chǎn)量下降及豆芽菜質(zhì)量下降；其次，滋生的微生物中或許會有某種病原體，通過芽菜威脅到人們的健康，從而引發(fā)食品安全隱患。導致微生物的滋生原因可能是因為芽菜廠通風存在問題，再加上芽菜發(fā)酵產(chǎn)生的濕熱環(huán)境而引起的。本著健康飲食、創(chuàng)建綠色產(chǎn)品，杜絕微生物滋生的目的，對芽菜廠的微生物做了鑒定分析，以尋求解決措施。

2 實驗方法

霉菌生長繁殖的基本條件：①存在孢子；②墻體表面或內(nèi)部具有營養(yǎng)物質(zhì)作為能量來源，同時需要合適pH值，最佳為中性環(huán)境；③溫度范圍為10～38℃，最佳的范圍為24～35℃；④相對濕度范圍為70%～100%。其中水分一般被認為是霉菌生長所必須的[3]。本實驗將采集到的樣本經(jīng)培養(yǎng)后進行鏡檢，來確定菌種類型，從而尋找相應的解決措施。采用的儀器主要包括：培養(yǎng)皿、試管、移液管、錐形瓶、玻璃棒、不銹鋼杯、托盤天平、孟加拉紅培養(yǎng)基、高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、電磁爐、光學顯微鏡。

3 實驗過程

具體實驗過程見圖1所示。

圖1 實驗流程圖

1）標本的采集：將該廠區(qū)采集的標本置于潔凈的培養(yǎng)皿中，本實驗在廠區(qū)不同的地方采集多組標本，且在常溫和低溫（用冰塊冷藏）兩種溫度條件下帶回，這樣就保證了采集的標本更有代表性。

2）液體細菌培養(yǎng)基的制備：將2.5gNaCl、5g蛋白胨、1.5g牛肉膏、500ml蒸餾水倒入不銹鋼燒杯中混合，用電磁爐煮沸至完全溶解，在加熱過程中要不斷地攪拌，防止培養(yǎng)基溢出，之后要調(diào)節(jié)溶液的pH至7.4～7.6，然后在120℃的恒溫條件下滅菌20分鐘即可。這為原菌液的擴大再培養(yǎng)提供了生長條件，滅菌環(huán)節(jié)避免了雜菌對實驗的干擾。

3）原菌液的制備與培養(yǎng)：用少量的無菌水將裝載實驗樣本的培養(yǎng)皿清洗后倒入上述液體細菌培養(yǎng)基。傾入時在酒精燈火焰旁操作，傾入后立即塞上棉塞，并用牛皮紙包好纏緊，避免有空氣中的雜菌進入，干擾實驗。將傾入菌液的培養(yǎng)基置于恒溫培養(yǎng)箱中于37℃的條件下恒溫培養(yǎng)36小時，這樣經(jīng)恒溫培養(yǎng)后原菌種增多，更利于培養(yǎng)皿中菌落的生成。

4）固體真菌培養(yǎng)基的制備：將2.5g蛋白胨、0.5g磷酸二氫鉀、0.25g硫酸鎂、5g葡萄糖、0.05g氯霉素、0.015g孟加拉紅、10g瓊脂、500mL蒸餾水倒入不銹鋼燒杯中混合，用電磁爐煮沸至完全溶解，在加熱過程中要不斷地攪拌，防止培養(yǎng)基溢出。之后要調(diào)節(jié)溶液的pH至7.4～7.6，然后在120℃的恒溫條件下滅菌20分鐘即可。孟加拉紅和氯霉素分別抑制了原菌種中細菌和放線菌的生長，使得形成的菌落主要是以真菌為主，避免其他雜菌干擾實驗，更容易對實驗結(jié)果進行分析。

5）菌液的稀釋：取5支經(jīng)滅菌處理的試管，將原菌液在其中分別稀釋10、100、1000、10000、100000倍，選取合適濃度的菌液進行接種，會有利于對生成的菌落進行觀察。

6）細菌的接種：稀釋平板法和平板涂布法。前者取三個潔凈的培養(yǎng)皿，用潔凈的移液管依次從吸取0.5ml經(jīng)稀釋10000、1000、100倍后的菌液依次滴入培養(yǎng)皿中。將冷卻至40～50℃的固體真菌培養(yǎng)基加入至三個培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基的厚度約為2～3mm。輕輕地順時針逆時針來回晃動培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)基與菌液混合均勻，冷卻后成平板。在傾注前應將盛載培養(yǎng)基的燒瓶口在火焰上稍微轉(zhuǎn)一周，達到滅菌的效果，避免雜菌干擾實驗。后者取三個潔凈的培養(yǎng)皿，將冷卻至40～50℃的固體真菌培養(yǎng)基依次加入三個培養(yǎng)皿，培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基的厚度約為2～3mm。輕輕地順時針逆時針來回晃動培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)基分布均勻，冷卻后成平板。用潔凈的移液管依次吸取0.5mL經(jīng)稀釋10000、1000、100倍的菌液滴加到上步驟中冷卻后的平板上，用三角刮刀輕輕地將菌液涂抹均勻（見圖2）。

圖2 細菌的接種

7）恒溫培養(yǎng)：將上述六個培養(yǎng)皿用報紙包好纏緊，放入37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48～60h，使菌種在適宜的溫度下長成菌落，便于觀察。

8）菌落鏡檢：將長出的不同特征的菌落制成8個玻片，以增加實驗的準確性，放在光下顯微鏡下觀察，并換油鏡觀察細菌的形態(tài)特征。

4 結(jié)果分析

實驗中觀察到的菌落乳白色，比細菌菌落大而厚，菌落表面光滑、濕潤、粘稠，容易挑起，菌落質(zhì)地均勻，正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一，顯微鏡下呈現(xiàn)橢圓狀，確定其為酵母菌[4]，見圖3。酵母是單細胞微生物。它屬于高等微生物的真菌類。酵母菌是單細胞真核微生物，形態(tài)通常有球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形、檸檬形或藕節(jié)形等，比細菌的單細胞個體要大得多，一般為1～5μm或5～20μm。有些酵母菌對生物或用具是有害的，如：白色隱球菌是一種一般對人類無害的出芽型酵母菌。但在免疫系統(tǒng)缺陷者身上，可能感染病人引起一種名為隱球菌病的疾病。另外，有案例顯示，一位進行免疫抑制治療的病人肺部受到白色隱球菌的感染后，導致出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合癥的病癥。

圖3 酵母菌

實驗中觀察到的菌落表面呈黑色，粉末狀。分生孢子頭的頂囊球形或近球形，小梗雙層，第一層粗大，第二層短小，呈黑色，放射狀排列，布滿整個頂囊，頂端有鏈形孢子，菌絲呈黑褐色，頂囊大球形，小梗雙層，分生孢子為球形，呈黑、黑褐色，平滑或粗糙，確定為黑曲霉菌，見圖4。在高溫、高濕環(huán)境下，黑曲霉容易大量生長繁殖產(chǎn)酶生熱，浸染棉花時引起落花或爛鈴，或生于多汁的果實上，引起腐爛或軟腐，浸染洋蔥鱗片表面生長大量黑粉；梅雨季節(jié)亦容易引起衣物發(fā)霉等。

圖4 黑曲霉菌

5 結(jié)論

霉菌在人們的生活中無處不在，有許多的建筑材料都是對霉菌比較敏感的，非生物降解的材料如鋁，當有生物降解材料覆蓋時，會有霉菌的生長[5]，它比較青睞溫暖潮濕的環(huán)境，一有合適的環(huán)境就會大量的繁殖，必須采取措施來阻止霉菌的繁殖或切斷其傳播途徑來避免霉菌的感染，可以考慮采用以下措施進行預防：

1）注意保持自身的清潔衛(wèi)生，選擇合適的個人清潔護理產(chǎn)品，在公共場所最好不要用公用的或者別人用過的洗具。

2）高濕的車間或工廠內(nèi)需具備良好的通風條件，保證正常的換氣，以降低車間或工廠內(nèi)濕度。

3）對于具有空調(diào)系統(tǒng)的車間或工程內(nèi)，需保證空調(diào)的正常運轉(zhuǎn)，保證車間內(nèi)部空氣能夠達到設計指標，尤其是溫度和相對濕度的控制對霉菌等微生物的滋生有重要的作用。

4）需定期檢查水龍頭和水管等可能存在水患的位置，防止漏水，避免濕熱的環(huán)境造成霉菌滋生。

5）溫度相對較低的車間的門，需一直保持關閉狀態(tài)。如果這些溫度較低車間的門沒有關閉，那么旁邊車間傳過來的熱空氣涌進來，容易導致室內(nèi)濕度增加，從而在空氣冷卻的時候形成液化，形成霉菌等微生物適宜生存的環(huán)境。

6）廠區(qū)內(nèi)要定期進行大掃除，預防霉菌滋生和避免存在水患位置。

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A Re s e a rc h on Bre e ding Prope rtie s of Mic roorga nis m Grow ing in a Typic a l High Hum idity Works hop in She nya ng

YU Shui,GONG Hui,ZHENG Shu,FENG Guo-hui
Municipal and Environmental Engineering Institute,Shenyang Jianzhu University

As the fungi and other microbes growing more easily in environment of high humidity,there is a risk of fungi and other microbes growth in civil and industrial buildings with this feature.This paper analyzed the microorganism in a typical high humidity workshop via survey and experiment.After collecting specimens,laboratory cultivates and microscopic examination,two main funguses have been found:the yeast and the aspergillus niger.Aspergillus niger is most likely one of the factors that induce liver cancer.Thence,there is a potential threat to people’s health that stays indoors.In addition,the sample takes from a food factory;aspergillus niger can cause rot or soft rot ingredients,so there is also a risk of food safety.Some measures must be taken to prevent the growth of these microorganisms in this typical high humidity factory,and then make sure the indoor air quality is clean and safe to both the food and workers.

fungi,yeast,bengal medium,microscopic examination

1003-0344（2015）05-041-4

2014-4-3

于水（1983～），女，博士，副教授；遼寧省沈陽市渾南新區(qū)渾南東路9號沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學院A2-403（110168）；E-mail:yushui19832002@163.com

國家自然科學基金（51308353）；遼寧省教育廳項目（L2013227）