BioReS: Biodeterioration of cultural heritage: Research & Service montanari.matteo@gmail.com

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1 ANALISI MICROBIOLOGICA AMBIENTALE PRESSO LA BIBLIOTECA E L'ARCHIVIO STORICO DI UN ISTITUTO RELIGIOSO DEL CENTRO ITALIA Oggetto del servizio: Diagnosi della contaminazione microbica superficiale su manufatti cartacei conservati in archivi Monitoraggio microbiologico aereo degli ambienti contaminati Scopo: individuazione, parziale caratterizzazione e quantificazione della componente microbica contaminante il materiale cartaceo e l ambiente aereo dell Archivio. 1. SOPRALLUOGO Nel corso del sopralluogo sono stati visitati i seguenti locali: 1) il deposito dell archivio sviluppato su tre piani in un ambiente climatizzato e con scaffalature aperte metalliche, 2) la biblioteca e 3) l ufficio antistante, ubicate in un altra ala dell edificio in un ambiente non climatizzato, normalmente areato da un ampia finestra presente nell ufficio, 4) la sala riunioni ubicata sulla stessa ala dell edificio in prossimità dell ufficio e della biblioteca, contenente una scaffalatura in legno a vetrine in cui sono conservati libri antichi ed infine 5) un piccolo deposito prossimo alla sala riunioni contenente materiale librario misto su scaffalature aperte. Anche questi ultimi due locali non presentano alcun tipo di climatizzazione, il riciclo d aria è garantito da un ampia finestra presente nella sala riunioni, saltuariamente aperta. Da un punto di vista microbiologico, evidenze di contaminazione erano presenti su alcune rilegature in tela (relativamente recenti) conservate al 1 piano dell archivio, sottoforma di macchie biancastre di circa 2cm 2. Discolorazioni e sfaldamenti d incerta natura erano invece presenti sulle pagine cartacee contenute in Libri Mastri conservati al piano intermedio del medesimo archivio. Sui libri conservati presso la biblioteca, la sala riunioni e il piccolo deposito attiguo, non erano invece apparentemente evidenti tracce di contaminazione. Nel piccolo deposito tuttavia era percepibile odore di muffa. 1

2 Fig.1: Archivio (sx) e Biblioteca (dx). Sotto: ufficio attiguo alla biblioteca. Fig.2: Sala riunioni (sx) e deposito attiguo Fig.3: contaminazione delle rilegature in tela (sx) e i Libri Mastri (dx) 2. CAMPIONAMENTO Prelievo aereo (passivo), è stato effettuato presso: Archivio piano intermedio Archivio primo piano Archivio piano terra Biblioteca 2

3 Ufficio Sala riunioni Deposito sala riunioni (denominato deposito ) Utilizzando i seguenti terreni di crescita: TSA, CYA, MEA e DRBC. Prelievo aereo (attivo), è stato effettuato presso: Archivio piano intermedio Archivio primo piano Biblioteca Ufficio Sala riunioni Deposito Utilizzando i seguenti terreni di crescita: TSA, CYA, MEA, DG18 e DRBC. Prelievo su superfici tramite reverse gel e Fungi Tape: Campione 1: rilegatura in tela contaminata del volume Messe Perpetue / Campione 2: rilegatura in tela contaminata del volume Messe Perpetue Entrambi conservati nel primo piano dell archivio. Il particolato raccolto con reverse gel è stato sottoposto ad analisi colturale, (su MEA, DG18 e DRBC), conta sporale tramite cella Thoma e analisi visuale al microscopio a luce bianca e fluorescente. Il particolato raccolto con Fungi Tape è stato utilizzato solo per l analisi visuale al microscopio a luce bianca e fluorescente. Prelievo su superfici con membrana di nitrocellulosa: Campione 3: pagine interne discolorate del Libro Mastro Campione 4: pagine interne discolorate del Libro Mastro Entrambi conservati nel piano intermedio dell archivio. Il particolato raccolto con membrana è stato posto su MEA e DG18 per la conta delle unità formanti colonia. 3. ANALISI MICROBIOLOGICA AEREA 1. Prelievo attivo Conta sporale con Air-Cell Con questo metodo si enumerano i propaguli fungini per metro cubo di aria aspirata, sia quelli vitali, sia quelli non vitali. In letteratura si considera accettabile da un punto di vista igienicosanitario, un valore di propaguli inferiore a 10000/m 3 (Baxter et al. J. Occup. Environ. Hyg. 2005). I dati ottenuti sono in tab.1. Tab.1 campione spore/m 3 archivio intermedio 706 archivio 1 piano 454 biblioteca 66 ufficio 4105 sala riunioni 5826 deposito 530 Conta delle unità formanti colonia (UFC) con Via-Cell 3

4 Con questo metodo si enumerano solo i propaguli vitali dispersi nell areosol in grado di formare colonia su specifici terreni di crescita. In letteratura sono proposti diversi limiti, l Unione Europea e l ISPESL indicano come valore medio di contaminazione livelli batterici o fungini compresi fra 100 e 500 UFC/ m 3. I dati ottenuti sono in tab.2. Tab.2 Batteri Funghi campione (UFC/m 3 ) (UFC/m 3 ) 37 C 22 C 37 C 22 C archivio intermedio NR NR NR 150 archivio 1 piano NR NR NR NR biblioteca NR ufficio NR 300 NR NR sala riunioni 150 NR NR NR deposito NR NR NR NR Con questa metodologia sono state ottenute pochissime colonie microbiche. Pertanto, i valori riportati in tab.2, essendo estrapolati da un numero così basso di colonie, sono poco indicativi. In ogni caso, essi si attestano ben al di sotto dei valori di rischio microbiologico da un punto di vista igienico-sanitario. 2. prelievo passivo Con questo metodo si enumerano i propaguli che, depositandosi per sedimentazione passiva su piastre Petri agarizzate lasciate aperte per 1h, riescono a crescere e a formare colonia. Per ambienti non deputati ad attività sensibili da un punto di vista igienico-sanitario (come ospedali o mense), la soglia limite è di 75 unità formanti colonia per piastra (Standard IMA secondo Pasquarella et al. Journal of Hospital Infection 2000). I dati ottenuti sono riportati in tab.3 Tab.3 Campione Batteri (UFC/piastra) Funghi (UFC/piastra) 37 C 22 C 37 C 22 C archivio intermedio archivio piano terra archivio 1 piano biblioteca ufficio sala riunioni deposito I funghi più frequentemente rilevati appartenevano ai generi Cladosporium e Alternaria, micromiceti tipici degli ambienti esterni e considerati non patogeni a questi livelli. I pochi micromiceti rilevati dopo incubazione a 37 C facevano parte anch essi del genere Alternaria. 4

5 Fig.4: piastre Petri con terreno agarizzato DRBC relative alle sette zone campionate. 5. ANALISI MICROBIOLOGICA DELLE SUPERFICI Analisi visuale dei campioni 1 e 2 su adesivo trasparente (fungi tape) e su reverse gel, mediante colorazione con Fluroescein diacetato (FDA) N.b.: la colorazione con FDA consente di evidenziare le strutture con attività microbiologiche, in grado cioè di scindere enzimaticamente la molecola di FDA (di per se incolore), liberando fluoresceina che è una molecola con proprietà fluorescenti. La fluorescenza può essere visualizzata al microscopio ottico mediante specifici filtri ottici. Campione 1 su Fungi Tape 5

6 Fig. 5: Alcune strutture fungine debolmente attive, evidenziate con colorante fluorescente (FDA). Con filtro blu (sopra) e in luce mista bianca + blu (sotto). Fig. 6: spore e fialidi fungine in luce bianca Campione 1 su reverse gel Fig. 7: ifa fungina attiva evidenziata dalla fluorescenza (sx). A destra, in luce bianca, è evidente la struttura di un Aspergillus sp. Campione 2 su Fungi Tape 6

7 Fig. 8: spore debolmente attive in fluorescenza (sx). Struttura tipica di Aspergillus sp. in luce bianca (dx). Campione 2 su reverse gel Fig. 9: testa fialidica di Aspergillus sp. debolmente attiva, in fluorescenza. In tutti i campioni, la fluorescenza evidenziata al microscopio tramite colorazione con FDA da parte del micelio e delle spore di Aspergillus sp., è risultata molto scarsa. Le intensità evidenziate nelle precedenti fotografie sono state ottenute con tempi d esposizione piuttosto lunghi, superiori a quelli normalmente utilizzati per questo tipo di colorazioni. Conta sporale del particolato raccolto con reverse agar dai campioni 1 e 2 Sono stati enumerati tramite cella Thoma al microscopio ottico propaguli fungini (frammenti ifali e spore vitali e non vitali) prelevati con reverse agar. Campione 1: circa 4,4x10 3 propaguli/ml Campione 2: circa 7,6x10 4 propaguli/ml Analisi colturale dei campioni 1 e 2 prelevati con reverse agar Con questo metodo si enumerano solo i propaguli vitali presenti sulla superficie campionata, in grado di formare colonia su specifici terreni di crescita. Dall elaborazione dei dati è emerso che il campione 1 presenta un massimo di 1,48 colonie/cm 2 e il campione 2 un massimo di 26,32 colonie/cm 2. La maggioranza di queste ultime appartengono al genere Cladosporium. Analisi sulle pagine dei campioni 3 e 4 (Libri Mastri) tramite membrane di nitrocellulosa. 7

8 Metodo che permette di enumerare propaguli vitali presenti sulla superficie campionata mediante un prelievo assolutamente non invasivo. Con questo tipo di analisi non è stata rinvenuta alcuna colonia fungina. CONCLUSIONI Le analisi effettuate indicano che, allo stato attuale, la situazione microbiologica presente nei locali in cui si sono svolti i campionamenti non risulta allarmante per quanto riguarda l aspetto igienico sanitario. In particolare, nei locali climatizzati dell archivio, la composizione aerea risulta molto povera sia di propaguli batterici che fungini. Ciò è confermato sia dalla conta sporale (tab. 1, che tiene conto tanto delle cellule vive, quanto delle morte), sia dalle analisi colturali (tab. 2 e 3, che enumerano solo le cellule vitali). La densità microbiologica aerea è decisamente più elevata nei locali non climatizzati dell ufficio della biblioteca e della sala riunioni. Tale densità comunque, trattandosi di locali sottoposti a ricambi di aria esterna non filtrata tramite ampie finestre, rientra nella norma. L influenza dell aria esterna sulla densità microbica è confermata dalla netta dominanza di specie fungine tipiche degli ambienti esterni come Alternaria e Cladosporium spp. La maggiore densità microbica di specie fungine nella sala riunioni (ve ne sono anche alcune che crescono a 37 C, anche se non patogene), consiglia di dedicare in questo ambiente, soggetto a periodici affollamenti antropici, una maggiore frequenza di spolverature e ricambi d aria. Nei restanti locali esaminati, non climatizzati, privi di finestre e attigui ai precedenti, vale a dire la biblioteca e il deposito, la densità microbica è molto più bassa e risente dell aria proveniente dai locali attigui con finestra. Ciò è confermato dalla composizione microbica simile a questi ultimi. Anche nel piccolo deposito attiguo alla sala riunioni, nonostante l odore di muffa presente, l aereosol mostra bassi livelli microbici. Ciò tuttavia potrebbe non escludere la presenza di muffe non sporigene, in lenta crescita sui materiali cartacei. Da un punto di vista preventivo dunque, si consiglia di favorire ricambi d aria all interno del locale e provvedere a periodiche spolverature e pulizie degli scaffali. Tornando all archivio, anche l analisi microbica effettuata sulle superfici contaminate da efflorescenze fungine sulle rilegature, denota, allo stato attuale, una situazione microbiologica sotto controllo. Il fungo presente sui volumi è infatti in uno stato di bassa o nulla attività. Ciò è evidente sia dall analisi microscopica, sia da quella colturale. Trattandosi di un Aspergillus, funghi potenzialmente pericolosi da un punto di vista igienico-sanitario, si consiglia, comunque, di attuare le necessarie misure preventive, onde evitare la recrudescenza del focolaio e la diffusione della contaminazione. Le misure preventive sono riassumibili nei seguenti punti: Provvedere ad una spolveratura dei volumi contaminati e una disinfezione degli scaffali corrispondenti con normali detergenti a base di sali d ammonio quaternario (come il Lysoform) (si allega norme dell IFLA per le corrette procedure). Tenere sotto controllo l impianto di condizionamento, in particolare i filtri dell aria. Monitorare l insorgenza di nuove efflorescenze nei periodi più umidi dell anno. In caso di sospetti sviluppi fungini, richiedere un nuovo sopralluogo ed eventualmente un nuovo campionamento mirato. Per quanto riguarda le altre sospette contaminazioni biodeteriogene all interno dei Libri Mastri, il metodo adottato in loco non ha permesso di valutare la natura microbiologica del deterioramento. Se si tratta di organismi fungini, essi non sono comunque in attività sporigena e non rappresentano 8

9 un problema da un punto di vista igienico-sanitario. Il problema dunque se esiste è solo di tipo biodeteriogeno e si porrà in un eventuale successiva fase di restauro. Qualora si volesse procedere in tal senso, si potrebbe nuovamente effettuare l analisi microbiologica con altri metodi, che prevedono prelievi mirati in ambienti sterili di laboratorio. Bologna, lì 6 Settembre 2010 Dott. Matteo Montanari 9