四川大学考古科学中心logo

川大考古科学中心在国际期刊Frontiers in microbiology发文揭示三星堆出土古象牙的关键腐蚀微生物及其来源

发布日期:

四川大学生命科学学院、考古科学中心孙群教授团队在国际期刊Frontiers in microbiology发表题为Exploring the key deteriorative microorganisms on ancient ivories unearthed from the Sanxingdui Ruins site during temporary cold storage的研究成果。通过对三星堆遗址出土古象牙在低温高湿存储环境中发现的生物腐蚀现象进行研究,确定了出土古象牙的关键腐蚀微生物并追溯其来源,同时探究了乙醇消毒对古象牙微生物群落的影响。

三星堆遗址位于四川省广汉市,是中国西南地区一处具有区域中心地位的大型古文化遗址。2020-2022年,6个新发现“祭祀坑”共出土编号文物近13000件,其中包括大量古象牙。出土古代象牙具有重要的历史、文化、艺术价值,文物保护意义重大。然而,出土古象牙经清理后在临时存储的低温高湿环境下出现了微生物病害,威胁到古象牙的长期保存。本文通过高通量测序技术和生化分析方法,确定了出土古象牙表面微生物群落组成及关键腐蚀微生物,并追溯了这些微生物的来源。此外,还评估了乙醇消毒对出土古象牙微生物群落的影响。高通量测序结果显示,被孢霉(Mortierella)、土赤壳(Ilyonectria)、青霉(Penicillium)和曲霉(Aspergillus)是出土古象牙上生长的优势真菌,而假单胞菌(Pseudomonas)、鞘氨醇盒菌属(Sphingopyxis) 和透明球菌属(Perlucidibaca)是优势细菌,这些古象牙上定殖的真菌和细菌主要源自“祭祀坑”中古象牙的周际土壤。优势微生物可降解古象牙保湿棉巾上的纤维素成分,从而更易在古象牙上定殖。研发发现采用75%乙醇消毒显著降低了土赤壳(Ilyonectria)、曲霉(Aspergillus)和假单胞菌(Pseudomonas)等优势属相对丰度,但被孢霉(Mortierella)成为了古象牙上优势属。

研究发现,曲霉(Aspergillus)和青霉(Penicillium)属真菌是出土古象牙的关键腐蚀微生物,通过有机酸的产生在古象牙微生物腐蚀中发挥了重要作用。“祭祀坑”周际土壤是古象牙上腐蚀微生物的主要来源,对古象牙残留土壤进行清理有助于减少微生物定殖,但人员活动带来的微生物污染也值得关注。用于古象牙保湿棉巾中的纤维素成分能被优势真菌降解,有助于真菌定殖和生长,保湿材料将来可考虑使用不含纤维素的材料。乙醇消毒处理会导致古象牙微生物群落组成发生变化,乙醇消毒后的优势微生物可能会对古象牙造成未知的损害风险,这应是后期微生物防控的重要目标。除乙醇等传统消毒外,建议结合多种安全有效的方法对古象牙微生物进行防控。

该研究由四川大学生命科学学院、考古科学中心孙群、原海兵、谭雪梅、劳光杰、周智威、吴饶、吴畏、吕杉等和四川省文物考古研究院谢振斌、王冲、刘建成共同完成。