Caracterizarea fenotipică a tulpinilor de fungi microscopici filamentoși implicați în procesul de biodeteriorare a unor obiecte de patrimoniu… [611700]

Universitatea din București
Facultatea de Biologie

LUCRARE DE LICENȚĂ

Caracterizarea fenotipică a tulpinilor de fungi
microscopici filamentoși implicați în procesul de
biodeteriorare a unor obiecte de patrimoniu cultural din
lemn

Coordonator științific:
Lector Univ. Dr. Irina GHEORGHE

Absolvent: [anonimizat]

2019

1
Cuprins
1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 2
2. Istoric. Cercetări recente. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 3
3. Mecanismele biodeteriorării ………………………….. ………………………….. …………………………. 5
3.1. Dezvoltarea biodeter iorării ………………………….. ………………………….. …………………….. 5
3.2. Efectele biodeteriorării ………………………….. ………………………….. ………………………….. 6
3.3. Condiții ambientale favorabile ………………………….. ………………………….. ……………….. 6
3.4. Metode de biod eteriorare ………………………….. ………………………….. ……………………….. 7
3.4.1. Factori abiotici ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 7
3.4.2. Factori biotici ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 8
4. Biodeteriorarea lemnului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 9
4.1. Structura lemnului ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 9
4.2. Alterări cromatice ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 12
4.3. Mucegăirea lemnului ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 12
4.4. Durabilitatea lemnului ………………………….. ………………………….. …………………………. 13
4.5. Putrezirea lemnului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 14
4.5.1. Compoziția chimică a lemnului ………………………….. ………………………….. ………. 14
4.5.2. Putregaiul brun ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 17
4.5.3. Putregaiul alb ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 21
4.5.4. Putregaiul mucilaginos ………………………….. ………………………….. ………………….. 23
4.5.5. Degradarea bacteriană ………………………….. ………………………….. …………………… 23
4.5.6. Biserici din lemn incluse în patrimoniul cultural din jud.Arad …………………….. 25
5. Biocleaning ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 29
6. Antagonism ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 31
7. Partea experimentală ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 33
8. Conluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 55
9. Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………….. 56

2

1. Introducere

Biodeteriorarea este un fenomen inevitabil ce se regăsește în societatea umană, aceasta
fiind des definită ca o schimbare indezirabilă ce afectează proprietățile materialelor. Este de
cele mai multe ori cauzată de activitatea microorganismelor, fungii fiind dăunătorii primari
(Koul și Upadhyay, 2018) .
O multitudine de materiale pot fi afectate de biodeteriorare, cum ar fi: metale, tablouri,
hartie, lemn, piele etc. Acestea, în funcție de condițiile microclimatice (temperatură și
umiditate) pot suferi daune din punct de vedere fizic, estetic și chimic cauzate de insecte,
licheni, fungi sau bacterii (D.M.I. Ali și colab., 2017) .
Dintre microorganismele care cauzează biodeteriorarea, daunele majore sunt cauzate de
către fungi asupra obiectelor casnice, arhivelor, colecții din muze e, cărți, materiale din lemn,
textile, tablouri și alte obiecte cu importanță istorică de neînlocuit.
Fungii se pot găsi atât în medii exterioare cât și interioare și sunt organisme heterotrofe
simple ce nu prezintă clorofilă. Acestea descompun materia or ganică moartă a gazdei,
eliberând enzime cu ajutorul hifelor în cazul saprofitelor. În timp ce unii fungi doar pătează
lemnul, alții pot distruge complet celuloza și lignina din lemn, acesta putând fi destrămat pană
la pudră (Koul și Upadhyay, 2018) .
Procesele de biodeteriorare ale monumentelor pot fi abordate din punct de vedere biofizic,
biochimic și estetic. În funcție de tipul de material, microorganisme și condițiile de mediu,
aceste procese ar putea debuta separat sau simultan, rezultatul fiind o deteriorare nu numai a
aspectului, dar și a performanței și funcționalității (Cwalina, 2014) .
Modurile în care fungii acționează asupra substraturilor se împart în trei categorii:
Prima este acțiunea mecanică , care de cele mai multe ori acționează asupra substraturilor
stratificate (icoane), poroase sau fibroase, acestea fiind pătrunse de hifele ciupercilor care, la
nivel atomic, aduc modificări structurale ce cauzează creșterea umidității.
O altă categorie d e acțiune este cea chimică , care în cazul fungilor nu cauzează
întotdeauna modificări fizice, însă apar modificări cromatice și de aspect datorită prezenței
pigmenților ce pătrund în materiale.
O ultimă categorie este cea biochimică , în cadrul căreia, pent ru a-și obține carbonul
necesar metabolismului, fungii acționează enzimatic pentru a biodegrada diverse materiale
(Șesan și Tănase, 2009) .

3
2. Istoric. Cercetări recente .

Grija pentru biodeteriorarea lemnului și pentru metode ce pot reduce aceste deteriorări
este prezentă î ncă din literatura antică romană, un de există indicații privind protecția lemnului
prin carbonizare superficială (Vitruvius – De Arhitectura) sau tratare cu ulei de cedru (Plinius
cel Bătrân – Naturalis Historia) (Berinde, 1986) .
În anul 1832, cu mai mult de 40 de ani înainte de a se descoperi adevărata natură fungică a
deteriorării, a fost introdusă în Europa prima metodă de prezervare a lemnului, kianizarea,
pentru care se utiliza clorura de mercur. În aproximativ același timp, în Germania, Theodor
Hartig a înregistrat pentru prima dată apariția microscopică a hifelor fungilor în lemnul
deteriorat. Formele de viață microscopice au fost apoi presupuse a apărea spontan din produși
de descopunere.
În 1863, Schaht a raportat efectele și caracteristicile micros copice ale hifelor asupra
lemnului tropical iar 100 de ani mai târziu a fost constatat că descrierile și notările sale erau
consistente cu un nou tip de deteriorare, putregaiul mucilaginos. De asemenea, acesta a
presupus ca hifele erau rezultatul descompun erii pereților celulari, nu cauza ce determina
acest fapt.
La scurt timp după ce cercetătorii John Tyndall și Louis Pasteur infirmă pentru totdeauna
teoria generației spontane și stabilesc rolul microorganismelor în cazul fermentațiilor, în anul
1874 Rober t Hartig demonstrează legătura dintre prezența hifelor și deteriorarea lemnului.
Primele sale viziuni asupra naturii deteriorării au fost remarcabile. Acesta a conectat clar
corpul fructos extern de hifa internă, iar hifa și creșterea sa pe pereții celular i de deteriorare.
Mai târziu a stabilit că unele deteriorări sunt specifice unui tip de fung și a atribuit aceste
diferențe enzimelor (Zabel și Morell, 2014) .
Două decenii mai târziu, în anul 1899 în Statele Unite ale Americii, a fost stabilit
Laboratorul Mississippi Valley în St. Louis, Missouri pentru cercetarea și aprofundarea
dăunătorilor pădurilor. Dr. Herman von Schrenk a fost extrem de productiv și în câțiva ani a
publicat o serie de articole abordând deteriorările tulpinilor de cherestea, deteriorarea
clădirilor din lemn, co lorațiile albastre de către fungi și durabilitatea lemnoasă.
Unele cercetări efectuate în țara noastră pe opere de artă și cultură, precum și pe
monumente istorice au pus în evidență diverse fenomene de biodeteriorare, de la pete de
diferite culori până la alterări profunde ale substratului și dislocarea unor fragmente (Berinde,
1986) .

4
În urma studiilor făcute la noi în țară pe diferite lucrări de artă și monumente istorice, s –
au identificat o serie de ciuperci cu rol în degradarea acestora. Astfel pe statuia lui Mihai
Eminescu de la mănăstirea Putna s -a găsit Peyronellae glomerata care formează un miceliu
fumuriu, Rhizopus nigricans dezvoltă colonii miceliene brune și Alernaria tenuis care
formează pe piatră colonii de culoare neagră. Pe piatra din ruinele cetăților dacice din mun ții
Orăștiei, din complexul de la Sarmisegetusa și de lacetatea Alba Iulia s -au identificat mai
multe specii de ciuperci ( Alternaria alternata, Trichoderma viride, Fusarium oxisporum,
Cladosporium herbarum, Verticilium etc.).
Au fost făcute studii asupra bacteriilor implicate în biodegradare, și anume: difracție cu
raze X – monitorizarea activității bacteriene la nivelul porilor (De Graef și colab.,2005) ;
rezistența la termite a speciilor de lemn din Malaezia (Grace și colab.,1998); coroziunea
biogenică a acidului sulfuric pe complexul de alimentare cu apă din Hamburg (Sand și colab.,
1984) ; prezența bacteriilor halofile și halotolerante în monumente le cu grad de deteriorar e
(Saiz Jimenez și colab., 2000 ); despre comunitățile microbiene corodatoare ale țev ilor de
beton (Vinke și colab., 2001) ; coloni zarea de către microorganisme fotosintetizatoare a
marmurei din gradinile Boboli, Florența .
Rolul bacteriilor în procesul de degradare a pietrei a fost demonstrat de ( Pochon și
colab., 2000). El izolează bacterii sulfo -oxidante, iar peste puțin timp alți cercetători
precizează rolul pe care îl au bacteriile nitrificatoare, silicobacteriile, actinomicetele și algele
verzi .
De asemenea, se experimenteză în laborator degradarea betonului de cătr e fungi
(Giannantonio și colab.,2009); capacitatea unor tulpini de Fusarium și Penicillium izolate de
pe calcarul bisericii din Carrascosa del Campo (Spania) de a forma acizi organici, (acid
oxalic, fumaric și succinic) (Gomez -Alarcon și colab., 1994) ; biodegradarea fungică prin
intermediul unor specii din genul Thioobacillus (Kay și colab., 1993); testarea interacțiunii
dintre fungi negri Phoma , Alternaria cu suprafața de marmură (Diakumaku și colab.,1995) ;
identificarea unor specii pe monumente din Al cala de Henares, Spania – Alternaria,
Penicillium, Phoma, Trichoderma, Ulocladium, Dichtyodesmium (Gomez -Alarcon și colab.,
1995) ; izolarea fungi lor filamentoși și microcoloniali din zone le aride ale Mării Mediterane ,
majoritatea producătoare de melanină (Wollenzien și colab., 1995) ; deteriorare rocilor
granitice prin formarea de săruri organice (Arocena și colab., 2003) .

5
3. Mecanismele biodeteriorării

3.1. Dezvoltarea biodeteriorării
Faptul că lemnul este un material opac și solid face ca detectarea degradării secvențelor
celulă – perete celular să fie foarte dificilă. Cele mai multe indicii care arată către un stadiu
incipient al biodeteriorării fungice sunt invizibile pentru ochiul liber. Examinarea unor
secțiuni subțiri de lemn biodeteriorat cu aju torul microscopului îmbunătățește capacitatea de a
studia caracteristicile lemnului deteriorat (Șesan și Tănase, 2009) .
Caracteristicile reprezentate de înmuiere, decolorare și dezintegrare a lemnului în multe
cazuri poartă denumirea de deteriorare. Deoarece termenul de deteriorare poate avea mai
multe def inții, în acest caz este reprezentat de schimbări semnificative în propritățile fizice și
chimice ale lemnului, cauzate de activitatea chimică a microorganismelor, în special cea
enzimatică.
Procesul de biodeteriorare prezintă o continuitate liniară ce pre zintă 4 stadii și care începe
în momentul în care lemnul este penetrat de hifele fungilor, care inițiază colonizarea și
eliberează enzime. Faptul că daunele sunt limitate și nu pot fi observate cu ochiul liber în
acest stadiu incipient, motivează denumirea alternativă de „stadiu ascuns”. Pe măsură ce
deteriorarea avansează, pot apărea mici modificări cromatice și de textură. Aceste schimbări
constituie stadiul timpuriu, în care deteriorarea este detectabilă, dar nu evidentă. În stadiul
intermediar apar modi ficări evidente în cazul culorii și texturii lemnului, structura principală
rămânând intactă. În stadiul avansat, structura lemnului este complet distrusă iar lemnul
rezidual este reprezentat de o masă amorfă maronie. Pe măsură ce aceste etape ale procesul ui
de desompunere avansează, lemnul pierde în greutate (Figura 1). Unii fungi, cum sunt
mucegaiurile albe, pot deteriora complet lemnul aducând modificări în greutate de 96 -97%
(Zabel și Morell, 2014) .

Figura 1. Diagramă ce ilustrează scăderea greutății lemnu lui pe măsură ce etapele deteriorării avansează
în condiții normale (adaptată după Zabel și Morell , 2014 ).

6
3.2. Efectele biodeteriorării
Pe măsură ce fungii pătrund în lemn, în funcție de tipurile acestuia, condițiile de mediu și
speciile de microorganisme implicate, poate apărea o gamă variată de modificări:
O primă modificare este scăderea în greutate, cauzată de fungii care pentru a se dezvolta
utilizează componente din pereții celulari. Unele specii de fungi utilizează nutrienți ușor
accesibili dezpozitați în țesuturi de depozitare, d eterminând scăderi în greutate cuprinse în
intervalul 1 – 3% și daune minime pentru lemn. Alte specii atacă componente mult mai
complexe ale pereților celulari pe care le metabolizează până la dioxid de carbon și apă, în
acest caz pierderile în greutate po t ajunge la 70% (putregai brun), 96 -97% (putregai alb) sau
3-60% (putregai mucilaginos). Aceast criteriu este extrem de util pentru laboratoare, unde
condițiile sunt controlate iar greutatea inițială a lemnului este cunoscută, pe când în cazul
lemnului bio deteriorat natural nu are o importanță majoră deoarece greutatea inițială poate fi
doar aproximată.
Rezistența este o proprietate fizică a lemnului datorată în principal de structura sa
chimică bogată în microfibrile celulozice și hemiceluloză ce sunt aler ate odată cu înaintarea
procesului de dezvoltare al fungilor. Pe măsură ce degradarea înaintează, lemnul se inmoaie și
se fragilizează, în stadiile avansate zdrobindu -se la o simplă atingere. Lemnul deteriorat se
rupe ușor, perpendicular pe fibră, iar rupt ura este zdrobită fără să producă așchii (Bekhta și
Niemz, 2003) .
O altă modificare a lemnului sub acțiunea fungilor este cea a culorii, cauzată în
principal de fung ii care pătează ce aparțin diviziunilor Ascomycota și Deuteromycota ale
regnului Fungi. Aceștia utilizează nutrienții depozitați în celulele parenchimale din alburn.
Diferența primară dintre acești fungi și mucegaiuri este că hifele lor dobândesc pe parcur s
pigmenți de culoare maro închis care conferă lemnului o nuanță albastră ce este permanentă
(Kutz, 2012) .

3.3. Condiții ambientale favorabile
Structura complexă a lemnului îi oferă o rezistență crescută împotriva biodeteriorării
cauzate de agenți variabili, însă va fi afectat daca este supus condițiilor potrivite (Torres –
andrade și colab., 2019) .
Temperatura influeanț ează direct activitățile metabolice ale fungilor, cum sunt digestia,
asimilarea, respirația, translocația și sinteza, care sunt mediate de enzime. Intensiatatea
reacțiilor metabolice crește pe măsură ce crește temperatura până când enzimele sunt

7
denaturate de aceasta. Majoritatea fungilor se pot dezvolta în intervalul de 10 -40°C, însă în
intervalul 15 -30°C poate fi observată o dezvoltare mai rapidă.
Umiditatea arată cantitatea de umezeală din atmosferă și este esențială pentru dezvoltarea
fungilor. Microcli matul sau umiditatea relativă (RH) de la suprafața obiectului sunt mult mai
importante decât condițiile ambientale din jurul obiectului de interes pentru dezvoltarea ideală
a fungilor. Valoarea RH determină conținutul de umiditate din substrat care asigur ă condițiile
necesare pentru a germina sporii, majoritatea având nevoie de valori de peste 70% (Kutz,
2012) .
Praful este format din particule uscate de diferite dimensiuni: particule mari (dimensiuni
mai mari de 100 µm), particule de dimensiuni medii (1 -100µm) și particule mici (dimensiuni
mai mici de 1 µm) cu proveniența din diferite surse. Praful așezat pe suprafețele obiectelor are
o compoziție variabilă, în general formată din particule chimice de natură și origine
necunoscute, ouă de insecte, spori și polen. În condiții cu umiditate crescută, se lipeș te de
suprafațe și devine strat nutritiv pentru microorganisme dar și o sursă constantă de umezeală
ce asigură dezvoltarea fungilor.
Lumina este un factor ce influențează dezvoltarea și sporularea ciupercilor. În general,
ciupercile preferă lumina difuză, dar unele specii cresc în mod deosebit în condiții de
întuneric sau lumină puternică, cum ar fi Alternaria alternat a Fr., care sporulează bine la
lumină puternică.
În cazul pH -ului, acesta este ideal cand prezintă valori acide, fungii dezvoltându -se ideal
în medii acide (pH 5.5 -6.0). Unii fungi, cum este Aspergillus niger Tiegh. , se pot dezvolta în
medii acide cu pH 2 și chiar mai puțin (Koul și Upadhyay, 2018) .

3.4. Metode de biodeteriorare
Biodeteriorarea lemnului poate fi cauzată de factori abiotici (lipsiți de viață) și factori
biotici (vii). În cele mai multe cazuri, cele două tipuri de factori determină deteriorări ce par
similare pentru ochiul liber și pot afecta aceeși porțiune de lemn. Analizarea cu atenție a
zonelor afectate pentru factori biotici sau agenți chimici asociați cu factorii a biotici poate
dezvălui agentul determinant (Kutz, 201 2).

3.4.1. Factori abiotici
Deteriorarea mecanică poate apărea datorită mai multor factori, cum ar fi abraziunea
repetată care poate uza lemnul. Acest tip de deteriorare este cel mai întâlnit în cazul scărilor
sau punților de lemn, unde poate fi observată uzura zonelor puternic folosite.

8
În cazul acizilor, lemnul este considerat a fi destul de rezistent împotriva substanțelor
chimice, însă se deteriorează la expunerea îndelungată. Acizii puternici tind să elimine
celuloza și hemiceluloza, lăsând în urmă un reziduu de lignină. Deteriorarea apărută în urma
expunerii la acizi este foarte asemănătoare cu cea lăsată de putregaiul brun, însă în urma
analizelor, nu pot fi detectați fungi iar pH -ul lemnului este mai scăzut față de valorile normale
(<4).
Substanțele puternic alcaline sau bazele atacă în general doar hemiceluloza și lignina.
Lemnul expus la baze puternice tinde să fie alb sau deschis la culoare, asemănător cu cel
afectat de putregaiul alb. Această reacție este similară cu cea utilizată pentru producere a
hârtiei, unde lignina este eliminată și rămân fibrele bogate în celuloză. La fel ca în cazul
acizilor, prezența hifelor fungice și a unui pH elevat (>7) sunt indicatori ai acestui tip de
biodeteriorare (Kallavus și Järv, 2017) .
Sărurile sunt produse ale anionilor rezultați în urma metabol ismului care reacționează cu
compuși cationici din materiale ceramice. Prezența sărurilor poate crește producția de
polizaharide și densitatea biofilmului, sau poate atrage colonizarea cu Archee halotolerante,
accelerând procesul de deteriorare.
Când lemn ul este expus la apă sărată, acesta tinde să o absoarbă iar udarea și uscarea în
cicluri repetate poate conduce la o concentrație mare de sare în lumenul celulelor aflate la
suprafață, care pot plesni dacă absorb prea multă. Deși efectele nu sunt semnifica tive, fibrele
deteriorate de la suprafață pot oferi lemnului o textură țepoasă (Koul și Upadhyay, 2018) .

3.4.2. Factori biotici
Aproape toate organismele ce deteriorează lemnul necesită apă, oxigen, o temperatură
adecvată și surse de hrană. Majoritatea organismelor ce atacă lemnul sunt aerobe (necesită
oxigen), iar faptul ca aerul conține valori de oxigen cuprinse în intervalul 19 -20%, ace st factor
este rareori limitant cu excepția cazurilor în care mediile sunt foarte umede, iar lumenul
celulelor este complet saturat cu apă. Deși organismele anaerobe pot supraviețui în aceste
condiții, rata biodeteriorării este scăzută și reprezintă un fac tor dăunător când lemnul este în
apă timp de mai multe decenii.
Fungii sunt alcătuiți din eucariote, iar când sunt comparați cu plantele, nu sunt direct
înrudiți cu acest grup și reprezintă un grup separat de organisme. Fungii care colonizează
materioale l emnoase pot fi caracterizați după daunele pe care le cauzează sau după originea
taxonomică (Kutz, 2012) .

9
4. Biodeteriorarea lemnului

4.1. Structura lemnului
Lemnul este reprezentat de acumulări anuale ale celulelor xilemice ce își au originea într –
un meristem lateral numit cambiu. Cambiul este un inel continuu de celule meristemice care
se formează în jurul inelului de creștere. Celulele cambiului se divid per iclinal și formează
celule xilemice (lemn) către interior și celule floemice (liber) la exterior. Una din celulele
rezultate în urma diviziunii rămâne meristematică. Ocazional au loc și divziuni anticlinale, în
urma cărora copacul crește în grosime .
Struct ura lemnului la nivel macroscopic (Figura 2) este reprezentată de celulele
principale, numite fibre sau traheide, care se află axial de -a lungul tulpinii, aceasta fiind
direcția în care rezistența este mai puternică. Lemnul este împărțit radial de către in elele de
creștere, diferențele de densitate și mărime celulară fiind cauzate de creșterea rapidă din
timpul verii și primăverii și cea înceată, care decurge pe parcursul toamnei și iernii (Bajpai,
2018) .
Majoritatea proceselor de creștere ale copacilor se realizează în cambiu, strat subțire ce
se află sub scoarță. Restul lemnului este mai mult sau mai puțin mort, funcția sa fiind una
mecanică, de a menține poziția copacului (Jones și Ashby, 2013) .
Duramenul este o zonă interioară formată din vase cu pereți mineralizați, locul unde
poate fi observată o culoare mai închisă, este mai vech i. Nu este prezentă la toate speciile,
apare la vârste diferite ale arborelui (la fag la 35 de ani, stejar 20 de ani, salcâm 3-5 ani).
Alburnul este zona exterioară duramenului, de culoare mai deschisă, fiziologic activă (Barbu
și Mărgineanu, 1983) .
Câteva d intre c aracteristicile duramenului sunt că acesta nu prezintă celule
parenchimatice vii, toate substanțele de rezervă sunt transformate în substanțe de duramificare
(gome), nu prezintă amid on, prezintă tile în vase. Din zona de duramen se pot extrage
subst anțe fungicide, de exemplu: pinosilnină, alfapinen (la pin), dihidrobietină (la salcâm),
tanin (la stejar). Lemnul fără duramen prezintă o permeabilitate mai ridicată la apă și aer, lipsa
produșilor fungicizi, prezența hidraților de carbon asimilabili. Per meabilitatea ridicată poate
fi, totuși, un avantaj în cazul tratamentului cu fungicide .
Stratul lemnos situat între duramen și imediata apropiere a cojii, care prezintă multe
celule parenchimatice vii se numește alburn. Alburnul are o culoare deschisă la m ajoritatea
speciilor și prezintă funcții de conducere a substanțelor, înmagazinare a nutrienților și

10
protecția stemului. Măduva este o structură primară situată în centrul tulpinii, formată din
celule parenchimatice. Pe măsură ce copacul crește în grosime iar țesutul intern numit alburn
îmbătrânește, celulele parenchimatice mor și se transformă în duramen. Zona de tranziție
dintre alburn și duramen este uneori numită „lemn intermediar”.
Duramenul lemnului este miezul intern de țesut mort care se mărește căt re exterior
odată cu dezvoltarea copacului de -a lungul anilor și este situat între alburn și măduvă . Teoria
actuală asupra originii duramenului este că acesta este rezultatul formării unor bule de aer
mici (embolisme) la nivelul vaselor și traheidelor bătr âne care izolează celulele
parenchimatice față de resursele nutritive, rezultând în final în moartea acestora (Zabel și
Morell, 2014) .

Figura 2. Secțiune transversală trunchi de stejar ( Quercus alba) în care pot fi observate scoarța (a),
cambiul (b), duramenul (d), maduva (e), zonă de creștere rapidă (f) și lentă (g) a inelelor anuale și raze
lemnoase (h) (imagine adaptată după Zabel și Morrell, 2014 ).

La nivel microscopic (Figura 3) se poate observa c ă lemnul este format din celule
lungi goale, adunate împreun ă ca niște paie, majoritatea fiind paralele cu axa copacului.
Secțiunea axială arată forme transversale hexagonale ale celulelor iar cele radiale și
tangențiale le arată formele lungi și subțiri (Geoffrey, 2016) .

11

Figura 3. Microstructura lemnului. Lemnul este ca o spuma cu densitate cu valori cuprinse între 0.07 și
0,5, cu pereți celulari co nsolidați cu fibre (adaptat după Jones și Ashby, 2013 ).

Structura pare a fi complicată datorită canalelor de sevă groase și tubulare ce sunt
poziționate paralel cu axa trunchiului și șiruri de celule mai mici numite raze care sunt
poziționate radial din centrul copacului către scoarță. Aceste două structuri nu au o importanță
mecanică semnificativă, rigiditatea, rezistența și duritatea lemnului fiind asigurate de fibre și
traheide .
Pereții traheidelor au la ni vel molecular o structură (Figura 4) formată din miofibrile
de celuloză cristalină care este obținută în urma reacției de condensare a glucozei, lignină și
hemiceluloză, apă și extracte (uleiuri și săruri) ce conferă lemnului culoare și miros, iar în
unele cazuri rezistență la factori dăunători (Jones și Ashby, 2013) .

Figura 4. Structura moleculară a peretelui celular. Matrix de hemiceluloză și lignină, consolidat de fibre
de celuloză (figură adaptată după Jones și Ashby, 2013 ).

12
4.2. Alterări cromatice
Pe măsură ce lemnul este deteriorat, una din seriile de modificări ce poate apărea este cea
cromatică, lemnul putând dezvolta culori de roșu, maro, mov sau gri. În general, aceste
colorații pot fi deosebite de cele cauzate de fungi prin prezența unor linii zonale închise la
culoare, schimbări de textură pe suprafața tăiată sau o form ă iregulată a petei de culoare care
nu coincide cu inelele anuale.
Microorganismele, agenții cei mai importanți, sunt organisme ce dețin sisteme cu care
penetrează, invadează, d igeră și absorb constituenți solubili din substraturi complexe, cum ar
fi lemnul. Rolul major al fungilor și bacteriilor în ecosisteme este de a descompune și elibera
ușor dioxidul de carbon și alte elemente necesare desfășurării fotosintezei.
Mucegaiurile sunt fungi a căror dezvoltare pe suprafața lemnului produc pete, iar
acumularea sporilor în exces poate cauza probleme din punct de vedere alergenic. Petele sunt
alterări cromatice cauzate de fungii care invadează alburnul lemnelor în timpul depozitării,
aceștia invadând în special țesuturile parenchimale din alburn, lăsând în urmă colorații
rezultate datorită hifelor pigmentate.
Mucegaiurile au în general o importanță scăzută în lemn, dar devin un factor primar
când valorile umidității cresc. Majoriatatea fungilor se transmit prin aer și prezintă hife fără
culoare, dar care determină alterări cromatice prin formarea maselor de spori pigmentați pe
suprafața lemnelor. Acestea tind să pătrundă prin celule deteriorate, vase și inele expuse, după
care se extind din celulă în celulă, făcând lemnul susceptibil la fluide (Konsa și colab ., 2014) .

4.3. Mucegăirea lemnului
Speciile reprezentative care provoacă mucegăirea lemnului sunt: Penicillium sp.,
Aspergillus sp., Trichoderma sp., Alternaria sp., Paecillomyces sp., Cladosporium sp.,
Aureobasidium sp., Bispora sp., Neurospora sp., Mucor sp., Chaetomium sp. (Berinde , 1986) .
Mucegaiurile pot crește într -o perioadă de 24 de ore până la 0,5 mm tangențial, 1 mm
radial și 5 mm longitudinal dacă au condiții ideale. Mișcarea de la exter ior către interior de -a
lungul inelelor anuale rezultă în formele de pană ale petelor ce pot fi observate în secțiunile
lemnului (Figura 5) (Kutz, 2012) .

13

Figura 5. Secțiunea unei cravate de cale ferată în care poate fi observată forma neregulată a colorației
cauzate de mucegaiul alb (figură reprodusă după Kutz, 2012 ).

Tabel 1. Specii de fungi microscopici filamentoși ai lemnului și pigmentatia lor (reprodus după Berinde,
1986) .
Specie Culoarea determinată Specie Culoarea determinată
Paecillomyces varioti Galben cenușiu, galben oranj Cladosporium herbarum Cenușiu verzui
Penicillium luteum Galben, galben -cenușiu Discula pinicola Cenușiu verzui
Aspergillus ochraceus Galben Aureobasidium pullulans Cenușiu verde cafeniu
Verticillium glaucum Galben Penicillium biforme Cenușiu deschis
Epicocum granulatum Galben castaniu cu pete
cafenii Hormodendrum sp. Cenușiu oliv, cafeniu negru
Trichotecium roseum Roz- roșu Leptographium sp. Canușiu oliv, cafeniu negru
Penicillium
purpurogenum Pigment roșu Trichosporium heteromorphum Cenușiu cafeniu
Acrastalagmus
cinabarinus Pete roșii Trichosporium tingens Cenușiu deschis, cafeniu
Verticillium latericum Roșu cărămiziu Alternaria humicola Cenușiu verde, oliv negru
Monillia sitophila Roz portocaliu Alternaria tenuis Cenușiu închis, oliv negru
Fusarium moniliforme Roz roșu Chaetomium Berkeleyi Cafeniu închis
Fusarium solani Portocaliu cenușiu Chaetomium murorum Cafeni deschis
Fusarium
heterosporum Roz roșu Botrytis cinerea Cenușiu cafeniu
Penicillium commune Verde – verde cenușiu Torula ligniperda Cenușiu deschis
Penicillium divergens Verde deschis, verde Bulgaria polymorpha Cafeniu închis negru
Aspergillus glaucus Verde Stachybotris alternans Cafeniu închis, negru
Aspergillus flavus Verde galben – verde Aspergillus niger Cafeniu negru
Aspergillus fumigatus Verde fumuriu Bispora monillioides Negru intens
Trichoderma lignorum Verde galben Bispora nigra Negr u albăstrui intens
Trichoderma koningi verde Cladosporium herbarum Cenușiu verzui
Gliocladium viride Oliv cenușiu, verde Gliocladium delignescens Verde

4.4. Durabilitatea lemnului
Durabilitatea este un factor important pentru selectarea lemnului sau a produselor din
lemn cu performanțe potrivite unei anumite clase de utilizare. Pe lângă alți factori precum
climatul, condițiile de utilizare, proiectare și întreținerea produsului, dur abilitatea este

14
relevantă pentru predicția duratei de viață a produselor din lemn utilizate (Jacobs și colab,
2019) .
Lemnul este compus din m ai mulți polimeri naturali și o gamă largă de extracte celulare,
componente localizate mai ales în duramen. Rezistența duramenului oscilează foarte tare între
specii diferite și între indivizi care aparțin aceleiași specii, în funcție de potențialul geneti c și
condițiile de mediu în care dezvoltarea acestora s -a desfășurat (Clark și Scheffer, 1983) .
Alburnul tuturor speciilor deține o susceptibilitate crescută pentru biodeteriorare,
indiferent de durabilitatea duramenului. Există și câteva excepții, cum ar fi zona de tranziție
dintre alburn și duramenul proaspăt format la s tejarul alb, care este mai rezistentă decât
alburnul nou sau alburnul din vecinătatea locurilor în care lemnul a fost rănit , care este mai
rezistent decât restul alburnului. În cazul speciilor la care duramenul nu este format (brazi,
molizi) țesuturile int erne ale tulpinilor sunt mai rezistente decât alburnul format recent (Shigo,
1975) .

4.5. Putrezirea lemnului
4.5.1. Compoziția chimică a lemnului
Celuloza, hemiceluloza și lignina sunt cele trei tipuri majore de constituenți chimici ai
pereților celulari lemnoși. Celuloza și hemiceluloza sunt compuși o rganici din categoria
polizaharidelor și sunt digerate ușor de multe organisme iar lignina este un heteropolimer
aromatic ce poate fi degradat de puține specii de fungi sau de bacterii, în perioade lungi de
timp.
Tabel 2. Compoziția peretelui celular lemnoși.
Material Forma Greutate aproximativă (%)
Fibre
Celuloză (C 6H10O5)n Cristalină 45
Matrix
Lignină Amorfă 20
Hemiceluloză Semicristalină 20
Apă Dizolvată în matrix 10
Extracte Disperste în matrix 5

4.5.1.1. Descompunerea celulozei
Celuloza (Figura 6) este o componentă principală a peretelui celular la plantele superioare,
fiind și cel mai abundent compus organic. Este un homopolimer liniar, insolubil, cu masa

15
moleculară mare și este formată din unități β-D- glucopiranozil unite cu legături 1-4
glicozidice. Datorită liniarității și a naturii lor stereo – regulate, moleculele de celuloză se
asociază în regiuni extinse, formând legături policristaline și lanțuri fibroase cu diametrul de
aproximativ 3,5 nm ținute împreună prin legături de hidrog en (BeMiller, 2019) .

Figura 6. Structura primară a celulozei . (reprodus după Bajpai, 2018 ).

Din punct de vedere fizic, celuloza este o componentă albă solidă ce poate fi găsită în
formă amorfă sau cristalină. În lemn, celuloza este 50 -70% cristalină, această formă fiind
rezistentă în mod special împotriva atacurilor chimice și deteriorării. Legăturile de hidrogen
dintre moleculele de celuloză conferă fibrelor de celuloz ă rezistență (Bajpai, 2018) .
Descompunerea celulozei are loc în mai multe etape, din prima formându -se resturi de
100-300 molecule de glucoză. Celuloza cristalină este rezistentă la hidroliză, iar cea amorfă
este hidrolizată. Unele bazidiomicete și ascomicete prezintă un complex de ce lulaze care este
format din enzime hidrolitice cum sunt exoglucanaza, endoglucanaza și celobiaza care
lucrează sinergic. Exoglucanaza îndepărtează unitățile de glucoză prin atacarea capătului
moleculei.
Ciupercile producătoare de putregai maro pot depolim eriza celuloza rapid și aproape
complet, acest proces fiind influențat de H 2O2 secretat de fungi și de ionii ferici din lemn care
deschid polimerul prin oxidearea moleculelor de zahăr din compoziția acestuia. Hifele fungale
sunt înconjurate de cristale de oxalat responsabile de reducerea ionilor ferici la ioni feroși,
ajutând la clivarea oxidativă a celulozei. La ciupercile mucegaiurilor albe, aceste cristale de
oxalat sunt absente, depolimerizarea oxidativă a celulozei nefiind posibilă (Moore și colab.,
2011) .

4.5.1.2. Degradarea ligninei
Lignina este un complex constituent al pereților celularicu o structură amorfă
tridimensională și masa moleculară mare și dificilă de determinat. Este un polimer format din

16
derivați metoxilați ai benzenului, monolignoli și trei alcooli i mportanți, coniferil, sinapil,
coumaril (Figura 7).

Figura 7. Strcutura chimică a alcoolilor constituenți ai ligninei (adaptat după Bajpai, 2018 ).

Lignina este concentrată în lamelele medii și este ca un adeziv ce ține f ibrele lemnului
împreună, în cazul îndepărtării acesteia prin pulverizare chimică fibrele se separă ușor.
În iarbă și paie sunt prezente cele trei tipuri de monomeri, lemnele de esență tare conțin
alcool conifeyil (50 -70%) și alcool sinapyl (25 -50%), iar c oniferele conțin doar alcool
coniferyl (Bajpai, 2018) .
Lignina este degradată de putregaiuri albe, proces care produce depigmentare. Degradarea
oxidativă a ligninei depinde de un set de enzime, incluzând: lignin -poroxidaza (proteină ce
conține fier și catalizează oxidarea dependentă de H 2O2), manganaz -peroxidaza (același rol),
lacaza (proteină cu cupru care catalizează demetilarea componentelor ligninei). Un alt rol îl
are și glioxal oxidaza, enzimă extracelulară generatoare de peroxid. Procesul de cata bolism al
ligninei implică ruperea legăturilor eterice dintre monomeri, clivajul oxidativ al lanțurilor
laterale de propan, demetilarea și ruperea inelului de benzen (Moore și colab., 2011) .

4.5.1.3. Descompunerea hemicelulozei
Hemicelulozele sunt polizaharide complexe, uneori ramificate, ce au incluse în structură
zaharuri cu 6 atomi de carbon cum sunt manoza, galactoza, glucoza, acidul 4 -O-metil -D-
glucuronic și cu 5 atomi de carbon, cum sunt xiloza și arabinoza (Figura 8). Hem icelulozele
sunt diferite de celuloză datorită prezenței unor lanțuri scurte, lanțuri laterale care sunt
câteodată ramificate și monomerilor de zahăr.

17

Figura 8. Structura chimică a principalelor monozaharide din structura hemicelulozei
(adaptată după Bajpai, 2018 ).

Hemicelulozele sunt o clasă de materiale care din punct de vedere fizic sunt descrise ca
fiind solide albe ce sunt rareoi cristaline sau fibroase în natură, acestea formând o parte din
structura consistentă ce ajută la umplerea fibrelor (Bajpai, 2018) .
Tipurile și cantitățile de hemiceluloză prezente în pereții celulari ai lemnelor de esență tare
diferă de cele ale coniferelor. Coniferele conțin mai puține hemiceluloze, manoza fiind cel
mai comun constituent î n cazul acestui tip de lemn, iar xiloza este cel mai comun pentru
hemiceluloza lemnelor de esență tare, care conțin mai multe grupări acetil (Zabel si &
Morrell , 2014) .
Hemiceluloza reprezintă componenta polizaharidică care se degradează cel mai ușor sub
acțiunea microorganismelor. În general, enzimele care iau parte la hidroliza hemicelulozelor
sunt produse de aceleași microorganisme care sintetizeză și celuloza ( Myrothecium verrucaria
A.S., Aspergillus oryzae E., A. niger Tiegh. , A. terreus T., A. wentii W., Coni ophora cerebella
P, Trichoderma reesei S., Penicillium janthinellum T, etc.) (Barbu și Mărgineanu, 1983) .

4.5.2. Putregaiul brun
Putregaiul brun este cauzat de ciuperci care aparțin basidiomicetelor și este cel mai des
întâlnit în natură în păduri de conifere, fiind prezent și în alte medii și habitate, cum este solul
(Geoffrey, 2003) .
Putregaiul maroniu atacă în primul rând celuloza și hemiceluloza, lăsând în urma sa o
lignină modificată ușor, cu lanțuri laterale oxidate, demetilate și depolimerizate. Pe măsură ce
lignina oxidează și dezvoltă numeroase întreruperi ca rezultat al pierder ii integrității de către
microfibrilele de celuloză, lemnul capătă la început o culoare roșcată care apoi devine ruginie,
pentru ca în final sa fie brună (Ray și colab., 2010) .

18
Degradarea peretelui celular este difuză și, deși pereții celulari devin din ce în ce mai
poroși, țesuturile din lemn degradate își păstrează forma originală dacă nu sunt supuse unor
sarcini sau presiun i mari, dând o impresie falsă de a fi intacte și sănătoase. Cu toate aceste a,
regiunile de țesuturi degradate pot fi ușor detectate și diferențiate de regiunile nedegradate ca
fiind zone întunecate atunci când sunt vizualizate prin microscopie cu lumină polarizată din
cauza pierderii din birefringența peretelui celular datorită d epolimerizării celulozei.
După uscare, lemnul degradat dezvoltă fisuri cubice caracteristice și se transformă
într-o pulbere fină atunci când este zdrobit, datorită pierderilor semnificative de rezistență
datorate depolimerizării extinse a celulozei (Singh și Singh, 2014) .
Fungii care cauzează acest tip de deteriorări sunt foarte periculoși pentru structurile
lemnoase deoarece tind să cauzeze daune substanțiale în rezistență în stadii timpurii. Acești
fungi sunt mai întâlniți în c azul coniferelor, al căror lemn este des utilizat în construcții din
zone cu climat temperat (Thybring, 2017) .

Tabel 3. Tipuri de putregaiuri. Legenda: tip de putregai: M (maroniu), A (alb), U (umed) (adaptat după
Berinde, 1986 ).
Specia Tip Specia Tip Specia Tip
Coniophora puteana M Gloeophyllum sepiarum M Paxillus panuoides M
Chaetomium globosum U Hymenochaete rubiginosa A Phellinus contigus A
Donkioporia expansa A Leucogyrophana pinastri M Dacrymyces styllatus M
Serpula lacrymans M Leucogyrophana
pulverulenta M Gloeophyllum abientium M
Antrodia sp. M Resinicium bicolor A Oxiporus corticola A
Coprinus sp. A Resupinatus applicatus A Ptychogaster rennyii M
Serpula himantioides M Antrodia serialis M Schizopora paradoxa A
Coniophora marmorata M Antrodia sinuosa M Hyphoderma alutacea A
Antrodia xantha M Daedalea quercina M Hyphoderma praetermissum A
Trechispora sp. A Diplomitoporus lindbladii A Hyphnodontia microspora A
Asterostroma cervicolor A Fibulomyces mutabilis A Mycena galericulata A
Peziza sp. A Gloeophyllum trabeum M Schizopora flavipora A
Gloeophyllum sp. M Grifola frondosa A Trametes sp. A
Leucogyrophan sp. M Hypochniciellum molle A Hyphnodontia sibiricum A
Cylindrobasidium laeve A Hyphoderma radula A

4.5.2.1. Specii care formează putregai brun
Serpula lacrymans J., sin. Merulius lacrymans
Serpula lacrymans este o specie saprofită pe lemnul de construcții ce aparține
ordinului Boletales al încrengăturii Basidiomycota și este unul dintre agenții cauzatori ai
dezintegrării cherestelelor uscate din clădiri. Distructiv itatea sa este datorată unei capacități
unice bine dezvoltate de colonizare prin răspândirea rapidă a micelilului din locurile de

19
infecție inițială a sporilor, împreună cu degradarea agresivă a celulozei din lemn (Watkinson
și Eastwood, 2012) .
Deoarece are un metabolism ridicat, ciuperca are capacitatea de a -și asigura singură
umezirea substratului, prin degradarea hidraților de carbon din CO 2 și apă, uneori aceasta
secretă apă în exces care nu se poate evapora și apar picături de exudat. Structura sa constă
într-un corp sporifer, miceliu și rizomorfe (Mustață și Mustață, 2009) .
S. lacrymans a fost studiat și documentat intensiv de micologi și arhitecți, rezultatul
fiind că această specie necesită lemn umed și valori crescute ale umidi tății, acesta nefiind
capabil să se dezvolte în clădiri bine construite și menținute . Poate supraviețui în lemn
infectat care s -a uscat, în mod special daca procesul de uscare este lent, formând un miceliu
monocariot care dezvoltă artrospori (Watkinson și Eastwood, 2012) .
Coniophora puteana Fr., sin. Coniophora cerebella – ciuperca de pivniță
C. puteana este un alt membru al ordinului Boletales ce produce atacuri active la
interiorul lemnului care nu sunt vizibile la suprafață. Are o temperatură optimă de dezvoltare
de 23 -24 °C și necesită umiditate de 50% – 60%, în condiții de uscare pronunțată distrugâ ndu-
se (Irbe și colab. , 2014) .
Această specie de fungi prezintă o consistență moale și friabilă care după ce se usucă
facilitează desprinderea de pe suport. Filamentele superficiale cresc asemănător vaselor de
sânge ale cerebelului („ cerebella ”). Se formează un mucegai prismatic care este desprins în
bucăți de dimensiuni mai reduse decât la Merlius sp. Odată cu avansarea deter ioriorării,
lemnul capătă o culoare de brun închis, inițial fiind galben -brun.
C. puteana prezaintă un miceliu alb care în timp devine brun -cafeniu, rizomorfele sunt
elastice și subțiri, culoarea plăcilor de corupuri fructifere se dezvoltă pe parcurs din g alben –
auriu în brun -măsliniu, iar marginile vor avea un aspect pâslos de culoare crem (Berinde,
1986) .
Fibrop oria vaillanti D.C. (buretele de subteran, ciuperca albă de casă, buretele
țurțure al minelor)
Această ciupercă apare în condiții favorabile de umiditate excesivă și determină un
putregai roșiatic cubic ce se poate desprinde în bucăți mici. În faza incipientă, hifele sunt
subțiri, având un diametru cuprins între 2 și 5 µm, la maturizare atingând dim ensiuni de până
la 8µm. Miceliul crește inițial în formă de evantai, iar la condiții optime se dezvoltă în mase
mari care atârnă asemănător stalactitelor. Rizomorfele sunt albe, flexibile, puțin ramificate, iar
secțiunea este rotundă. Prezintă corpuri fruc tifere cu aspect de plăxi,care pot forma tuburi din

20
pori de dimensiuni crescute. Sporii au formă ovală sau reniformă și sunt incolori (Berinde,
1986) .
Daedalea quercina L. (iasca de cioată a stejarilor)
Această specie atacă cioatele de stejar, încep cu alburnul acestora și în ur ma acțiunii
sale lemnul se desface în cuburi și prisme, putând fi observată o culoare roșiatică ce se va
dezvolta în una brună. La suprafața porțiunilor afectate pot fi observate corpuri fructifere
(Barbu și Mărgineanu, 1983) .
Lentinus lepideus Fr. (buretele de subteran)
Lentinus lepideus este o specie fungică ce crește în condiții de uscăciune și temperaturi
ridicate care determină închiderea nuanței lemnului după ce îi atacă zona centrală, producând
fisuri lingitudinale. Hifele din etapa incipientă sunt subțiri și hialine iar clemele sunt rare și nu
prezintă cistide. Corpul fructifer poate fi comparat cu o pălărie ce prezintă lame și picior.
Acesta este de culoare galben -brună, cu diametrul variind între 5 -15 cm (Berinde, 1986) .
Poria monticola Murr . (Buretele grinzilor)
Rezultatele deteriorării realizate de către această specie constau în apariția unor pete
de culoare galben -brun sau roz -brun la nivelul suprafețelor afectate. La început hifele prezintă
o grosime de 2 -4µm iar pe măsură ce se maturizează ating dimensiuni de până la 9 µm. P.
monticola prezintă cleme, clamidospori și corp fructifer lipit de substrat care are o margine
albă sterilă (Berinde, 1986) .
Lenzites abietina Fr. (buretele de tâmplărie)
Această ciupercă atacă în special lemnul de rășinoase expus unor variații de
temperatură și umiditate mari, condiții ce determină o susceptibilitate crescută pentru invazia
de către alte ciuperci, cum ar fi Merlius sp. sau Coniophora sp., acest lucru se întâmplându -se
deoarece lemnul devine higroscopic.
În stadiul timpuriu, lemnul este de culoare galbenă, iar pe măsură ce deteriorarea are
loc aceasta avansează până la brun -roșcat. Hifele ajunse la maturitate prezintă cleme sub
formă de medalioane iar corpurile fructifere ies la suprafața lemnului prin cră păturile
longitudinale, formând pete ruginii. Fructificațiile prezintă o margine întoarsă, sunt sesile și
subțiri, cu lățimi cuprinse între 0,5 și 3 cm, lungimea putând ajunge până la zeci de
centrimetri (Barbu și Mărgineanu, 1983) .

21
Phellinus cryptarum Quél .
La fel ca S. lacrymans, această specie apare doar pe lemnul din construcții. Corpul
sporifer matur este plat, cu lățime de 10 -12cm, lungime de aproximativ 40cm și 2 -4 cm
grosime. P. cryptarum este o specie multianuală ce poate fi găsită sub forma unor tuburi
suprapuse. Prezintă consistență tare, lemnoasă cu fire de culoare ocru spre brun. Produce
mucegai alb care îi conferă lemnului o consistență lânoasă și poate fi desfăcut în fibre. Razele
mediene rezistă acțiunii enzimelor secretate de ciupercă și apar ca niște structuri lame lare în
țesutul afectat, caracter luat în considerare la determinarea speciei (Mustață și Mustață , 2009) .
Fibropo ria vaillanti i DC.
Ciupercă ce se dezvoltă în special în mine calde și umede. Corpurile sporifere se
prezintă sub formă de plăci cu dimensiuni ce variază între 0,7 nm și 15 nm și tuburi cu pori
angulari care au formă de țurțuri și culoare albă. Produc un putregai brun și pri smatic care în
comparație cu cel produs de Serpula lacrymans, nu este la fel de profund (Mustață și
Mustață, 2009) .
Dacrymyces stillatus N.
În urma acțiunii acestui fung, rezultă un putregai brun și prismatic de suprafață care
degradează atât lemnul de foioase, cât și pe cel de rășinoase. La lemne cu grosimi mari, este
urmat de alte specii cum sunt Gleophyllum sepiarium N. și G. abiettinum N. la rășinoase și
Trametes versicolor L. la foioase (Șesan și Tănase, 2006) .
Gleophylum sepiarum P., Gleophylum abietinum ( sin. Lentius sepiarium, Lentius
abietinum)
În majoritatea cazurilor, acestea sunt întâlnite împreună și sunt cei mai periculoși
dăunători din muzeele în aer liber. Aceștia produc un putregai brun, prismatic ce se dezvoltă
în profunzimea lemnului. Atacul poate fi observat la exterior doar după apariția corpurilor
sporifere care apar după ce lemnul de la interior a fost puternic degradat.
Hyphodontia breviseta K.
Specie cu corp de form a unor pojghițe albe sau crem întâlnită pe lemnele din pădure și
pe cele din construcții (Mustață & Mustață, 2009) .

4.5.3. Putregaiul alb
Denumit și putregai de coroziune, putregaiul alb se crede a fi mai avansat decât cel
maroniu deoarece prezintă enzime necesare pentru degradarea celor trei polimeri ai lemnului
(lignina, celuloza și hemiceluloza). Unii dintre fungii determinanți de putregai alb deg radează

22
prima oară lignina, care este printre cei mai durabili polimeri biologici. Aceștia tind sa fie mai
prevalenți în cazul lemnului de esență tare (Singh și Singh, 2014) .
Modelele micromorfologice de deteriorare variază în fu ncție de condițiile de mediu,
speciile de lemn și tipul de celulă, deteriorarea pereților celulari fiind cea mai comună.
Procesul de descompunere se poate desfășura în două moduri. Hifele pătrund în pereții
celulari formând găuri mici care se măresc până l a contopire, fapt ce distruge peretele celular.
Un alt mod în care deteriorarea are loc este cel în care inițial este eliminată lignina din
interiorul celulei. Are loc apoi dizolvarea stratului de pectină urmând apoi despărțirea
celulelor delignificate, lă sând spații goale în masa lemnului. Culoarea albă este datorată
faptului că celuloza rămâne nedescompusă, dar și enzimelor oxidative (Bari și colab., 2016) .
Hifele putregaiului alb cresc în lumen, degradarea făcându -se de la interior către
exterior. Pereții celulari sunt degradați aproape simultan, prin urmare proprietățile mecanice
ale lemnului n u se deteriorează brusc (Berinde, 1986) .

4.5.3.1. Specii care formează putregai alb
Trametes abietina D.
Aceasta este o specie comună pentru trunchiurile de conifere. Corpurile sale fructifere
sunt semicirculare, sesile și mici (1 -3cm). Pe partea superioară a fructificației pot fi observate
șanțuri albicioase cenușii sau roșiatice.
Coriolus versicolor L. (Iasca de cioată a foioaselor )
Aceasta este o specie cosmopolită ce apare sporadic și pe conifere. Suprafața
superioară a pălăriei are o textură pieloasă pe care pot fi observate z one concentrice de diferite
culori iar pe partea inferioară pot fi observați pori de formă circulară cu diametrul 0,1 -0,3mm.
Aceasta prezintă un diametru de aproximativ 6cm și o grosime de 1 -3mm. În general acestea
cresc sub formă de țiglă.
Coriolus hirsut us W.
Determină un putregai alb, cu dungi galbene; într -un stadiu avansat de descompunere,
lemnul se desface pe linia inelelor anuale. Corpurile fructifere sunt semicirculare, suprapuse,
fără picior, cu o pălărie de 3 -10 cm diametru. Partea superioară a pălăriei este păroasă,
albicioasă gălbuie sau cenușie, cu zone concentrice mai închise și mai deschise (Șesan și
Tănase, 2006) .
Fomes fomentarius Fr.
Iasca fagului, atacă numeroși arbori din pădure (fag, carpen, ulm, stejar, salcâm) și pomi
fructiferi. Formează corpuri fructifere mari de 10 -40 cm diametr u, cu grosime de până la 25

23
cm, cu partea superioară netedă, cu zone concentrice, anuale, de culoare cenușie sau brună. Pe
partea inferioară prezintă pori mici, rotunzi, bruni. Ciuperca infectează lemnul la nivelul unor
răni, de unde pătrunde în zona centr ală, unde provoacă o decolorație în dungi alb gălbui
(Barbu și Mărgineanu, 1983) .

4.5.4. Putregaiul mucilaginos
Putregaiurile mucilaginoase sunt întâlnite în cazul lemnelor din medii foarte umede,
lemne expuse la sol cu conținuturi mari de materii organice sau lemne care au fost supuse
unor schimbări extreme de umiditate, cum sunt părțile gardurilor de la suprafața pământului.
Deși le -au fost observate acțiunile mai devreme, acești fungi nu au fost descriși complet până
la începutul secolului XX (Daniel și Nilsson, 1998) .
Există două tipuri de acțiune pentru putregaiul mucilaginos. În tipul 1, atacul pornește
când hifele pătrund prin peretele celular, producând o seriu de cavități în formă de diamant. În
cazul tipului 2, fungii produc o eroziune graduală a peretelui celular dinspre lumen. Ambele
tipuri sunt cauzatoare de ascomicete și deuteromicete (Kubicek, 1992) .
Unii fungi pot cauza ambele tipuri de deteriorări, deși cel de -al doilea este mai întâlnit.
Acest tip de putregai este mai î ntâlnit în medii specializate, cum sunt cele în care lemnul este
folosit pentru răcirea turnurilor sau în care stâlpii sunt expuși la soluri bogate în nutrienți.
Putregaiul mucilaginos pare să se fi adaptat condițiilor în care cei maronii și albi sunt
mai puțin probabili să se dezvolte. În plus, mulți fungi producători de putregaiuri
mucilaginoase sunt toleranți față de tratamente, fiind primii fungi capabili să colonizeze
lemnul tratat (Kim și Singh, 2016) .

4.5.5. Degradarea bacteriană
Bacteriile sunt omniprezente în natură și pot utiliza o gamă largă de su bstraturi pentru
nutriția lor, de la zaharuri simple și molecule complexe, până la substanțe foarte toxice. Prin
urmare, nu este surprinzător faptul că anumite tipuri de bacterii pot inhiba dezvoltarea
arborilor și, de asemenea, colonizează și atacă lemnul recoltat și produsele din lemn deja puse
în utilizare.
În timp ce ciupercile joacă un rol dominant în dezintegrarea lemnului, anumite
grupuri de bacterii pot să degradeze pereții celulari ce conțin lignină. Modelele de degradare
produse de bacterii sunt izbitor de diferite față de modelele produse de fungi, ceea ce face
posibilă distingerea degradării bacteriene de cea fungică (Singh și colab ., 2016) .

24
Bazat în pri mul rând pe descrierile ultrastructurale ale micromorfologiei modelelor
produse în timpul degradării peretelui celular, a fost recunoscut un tip distinct de dezintegrare
bacteriană, realizată de bacterii de coroziune. Aceast a se bazează pe o examinare a un ui
număr mare de probe de lemn din medii naturale, precum și pe studii de laborator care
utilizează culturi bacteriene mixte pentru a reproduce modele de dezintegrare bacteriană .
Bacteriile de coroziune sunt bacterii Gram -negative structurate sub formă bac ili scur ți,
neflagelati, cu lungimi de 1,5 -2,00 μm și diametru de 0,5 μm, cu capete rotunjite, iar bacteriile
au capete apltaizate, ușor conice (Singh, 2015) .
După atașarea pe suprafețe de lemn, bacteriile ce deteriorează lemnul intră în țesuturi
de lemn în general prin raze. Pereții celulari ai parenchimului razelor mai multor specii de
lemn nu sunt lignificați și, prin urmare, pot fi mai ușor degradați în comparație cu pereții
celulari care conțin lignină. Parenchimul razelor este, de asemenea, o sursă de hrană
abundentă ușor hidrolizabilă pentru bacterii. Introducerea bacteriilor în celulele de contact cu
raze (traheide, vase) este posibil ă prin cavitățile pereților celulari . Membranele acestora
constau în celuloză, hemiceluloză ș i pectină, alburnul nu este lignificat și astfel poate fi ușor
degradat.
Deoarece bacteriile de coroziune au capacitatea de a degrada lamele le mijlocii,
penetrarea directă prin peretele celular obișnuit este de asemenea probabilă, deși aspectele
legate de mișcarea bacteriilor în celulele de contact din raze nu au fost examinate
îndeaproape. Imaginile din microscopia electronică care demonstrează penetrarea tuberculozei
pe lamelele medii comune sugerează că mișcarea bacteriilor de coroziune între elementele
lemnoase poate apărea, de asemenea, prin trecerea directă peste peretele celular dublu.
Bcteriile de eroziune , pe de altă parte, pot degrada peretele celular secundar, dar nu lamelele
medii. Astfel, mișcarea celulă -la-celulă prin poate să apară numai prin cavități (Singh și
colab ., 2016)
Bacteriile de coroziune atacă peretele celular din lumenul celular, unde inițial se
multiplică . Atașarea la peretele cel ular este facilitată de glicocalixul extracelular, care ajută la
menținerea bacteriei în contact cu peretele celular. Ulterior aceste microorganisme suferă
modificări remarcabile ale formei de la penetrarea inițial ă și prin etapele progresiv e de
înaintare. Punctul de penetrare este în mod tipic asociat cu o formă de pară, cu intrarea
peretelui celular parțial realizată de partea frontală a bacteriei, unde elementele de degradare a
peretelui celular (enzime, radicali) pot deveni mai concentrate. Stratul S3 este primu l punct de
contact și atașament bacterian. În multe specii de lemn acest strat este mult mai lignificat
decât stratul S2 și acest lucru poate ave a o legătură cu forma inițială de pară , deoarece aceasta

25
este prima structură a peretelui celular care trebuie spartă înainte de intrarea bacteriană
completă în peretele celular secundar.
Aceste microorganisme sunt prezente în medii terestre și acvatice și pot coloniza și
degrada lemnul expus medii lor oxigenate, precum și în condiții de hipoxie. În natură, în
speci al în cazul în care disponibilitatea oxigenului nu este restrictivă, cum ar fi în solurile
agricole și horticole, bacteriile de eroziune deseori inhabitează lemnul cu alte microorganisme
de degradare a lemnului, cum ar fi bacteriile de coroziune și fung ii filamentoși (Singh și
colab ., 2016) .

4.5.6. Biserici din lemn incluse în pa trimoniul cultural din jud.Arad
Biserica Sfinții Trei Ierarhi
Biserica Sfinții Trei Ierarhi (Figura 9) este situată în Troaș și este una dintre cele mai
vechi biserici de pe valea Mureșului de jos. Această biserică a fost ridicată prima dată pe locul
„Buza Cărunții”, la intrare în sat. Pe parte dreaptă prezintă un colț ce are îngravat cu litere
chirilice „1782”, această gravură reprezentând începuturile monumentului. Biserica a fost
mutată pe locul în care este și în prezent, „Dâmbul crucii” în anul 1875.

Figura 9. Biserica de lemn „Sfinții Trei Ierarhi” din Troaș, comuna Săvârșin , județul Arad (imagine
originală)
Această construcție are formă de navă dreptunghiulară terminată intr -o absidă cu trei
laturi și este plasată pe o fondație de piatră.

26
În anul 1812 biserica este pictată de către Nicolae din Lupșa Mare, lucrarea constând
în tempera aplicată pe un strat de preparație, aplicat în prealabil direct pe lemn. Spații le dintre
grinzi au fost acoperite cu șipci de brad peste care a fost așezată o pânză groasă. Deasupra
pronaosului poate fi observat un turn sprijinit pe grinzi, acoperișul acestuia fiind reprezentat
de o formă piramidală cu baza pătrată. Biserica are trei încăperi, pronaos, naos și altar.
Pe ușile diaconești pot fi observate chipurile Arhanghelilor Mihail și Gavriil, iar pe
cele împărătești sunt cele ale Sfinților Apostoli Petru și Pavel.Catepeasma bisericii Sfinții Trei
Ierarhi a fost construită din lemn de stejar și are și rolul de a fi perete de rezistență (Cristache –
Panait, 1995) .

Biserica Întâmpinarea Domnului – Grosii Noi
Biserica de lemn cu hramul “Intampinarea Domnului” (Figura 10) din satul Groșii
Noi, judetul Arad, dateaza din anul 1807 si incepand cu anul 1991 se afla sub protectia
Muzeului Taranului Roman și este inclusă pe lista monumentelor istorice din Romania.

Figura 10. Biserica de lemn „Întâmpinarea Domnului” din Groșii Noi, comuna Bârzava , județul Arad
(imagine originlă)

Această biserică poate fi găsită în satul Groșii Noi, la 10km dpărtare de șoseaua Arad –
Deva, pe un drum ce pornește din Capruța și duce la Gurahomț.

27
Biserica a fost ridicată pe un plan cu formă dreptunghiulară cu absidă trapezoidală.
Pereții sunt compuși din bârne de gorun cioplite cu barda, care sunt dispuse orizontal. Există
două intrări în biserică, una cu intrare în nao s, la sud, iar cealaltă în pronaos, la vest
(Cristache -Panait, 1995) .

Biserica Intrarea Maicii Domnului în biserică – comuna Julița
Această biserică (Figura 11) a fost construită în anul 1787 și este situată lângă biserica
nouă din central satului, având o vechime de mai mult de 200 de ani. Construcția a fost
executată după meșteri localnici și a fost construită din lemn.
Turnul a fost construit din lemn și scânduri și acoperit cu țiglă. Când a avut loc
restaurarea din anul 1988, biserica a fost acoperită cu șindrilă. Pictura în ulei realizată pe
scânduri a fost realizată în anul 1813, împreună cu zugrăveala și decorurile de meșterii Simon
Salaghi de Brad, Nichifor Namdrolias și Nicolae Coler din Lup șa Mare. Pictura se regăsește
atât pe zidurile interioare, cât și pe bolta bisericii și iconostas (Cristache -Panait, 1995) .

Figura 11 Biserica de lemn „Intrarea Maicii Domnului în Biserică” din Julița, comuna Vărădia de
Mureș , județul Arad (imagine originală).

28
Biserica Adormirea Maicii Domnului

Figura 1 2. Biserica de lemn „Adormirea Maicii Domnului” din Lunca Moților, Bârzava. Aspect exterior
perete dreapta (imagine originală).
Biserica de lemn ce poartă hramul „Adormirea Maicii Domnului” (Figura 12) se află
în satul Lunca Moților, comuna Baia de Criș din județul Hunedoara și a fost construită la
sfârșitul secolului al XVII -lea și înființată de Mitropolitul Athanasie Anghel în anul 1700.
Materialul folosit pentru construirea acestei biseric i este reprezentat exclusive de stejar
și brad și a fost pictată în anul 1829 de pictorul Lupșa din Roșia Montană (Cristache -Panait,
1995) .

29
5. Biocleaning

Este bine cunoscut faptul că, în natură, microorganismele joacă roluri ecologice
importante atât în lanțul alimentar, cât și în ciclurile biogeochimice, cum ar fi în nitrogen,
carbon, fosfor și cicluri de sulf, de exemplu. Microorganismele prezintă o div ersitate largă în
producția de enzime, inclusiv lipaze, proteaze și oxido -reductaze (Neelakanta & Sultana,
2013 ).
Cercetările în domeniul biocleaningului patrimoniului cultural a u pornit la începutul
anilor 1990 și de atunci aplicațiile în artă au avansat foarte mult. Astăzi este recunoscută ca
fiind o formă alternativă viabilă la tratamente chimice tradiționale, cum ar fi solvenți organici
sau alte metode de conservare agresive precum tratamente mecanice. Microorganismele sunt
noii bioagenți pentru recuperarea și conservarea operelor de artă și a mon umentelor istorice de
arhitectură (Bosch -roig și Ranalli, 2014) .
Ideea de bază a acestor metode biolog ice inovatoare (bioclimatizare, bioconsolidare)
este încurajată de faptul că doar câteva microorganisme cunoscute joacă un rol distructiv
(provocând biodeteriorarea) în procesele naturale, în timp ce majoritatea sunt responsabile
pentru procesele " binefăcătoare ". În plus, microorganismele pot avea avantaje față de
metodele chimice și enzimele de curățare a le patrimoniului cultural , în special atunci câ nd
substanțele care urmează a fi curățate sunt complexe și încrustate, datorită specificității lor de
producere a unei enzime ( Ranalli și Sorlini, 2008) .
Selectarea cu atenție a microorganismelor adecvate (nu patogene) cu caracteristicile
necesare pentru îndepărtarea substanțelor nedorite (nitra ți, sulfați, materii organice, etc.) este
unul dintre primii paș i care trebuie luați în formularea celei mai adecvate strategii pentru
pentru biorestaurare . Microorganismele pot fi cumpărate din colecții internaționale de
microorganisme (ATCC, CBS, DSMZ et c.) sau izolate din matrice de mediu, solul fiind una
dintre cele mai abundente surse de microorganisme (Curtis și colab ., 2002) .
În anul 1990, câțiva microbiologi au început să folosească microorganisme pentru
eliminarea unor compuși dăunători pentru obiectele de pat rimoniu cultural, cum sunt sulfații.
Gauri și colab oratorii săi au fost printre primii care au exploatat potențialul tehnicii de
biocleaning pentru obiectele de patrimoniu cultural, folosind bacteria reducătoare de sulfați
Desulfovibrio desulfuricans pentru eliminarea crustelor negre de pe o statuie de marmură
încrustată cu gips care a fost consolidată anterior.

30
Acest experiment preliminar a avut succes, însă a avut și două dezavantaje. Unul dintre
ele constă în faptul că tratamentul necesita imersarea obiectului într -un mediu lichid, prin
urmare nefiind potrivit pentru obiectele mari, iar al doilea este că statuia trebuia să fie
consolodată înainte de tratament. În plus, îndepărtarea gipsului a fost evaluată doar prin
observarea vizuală (Cappitelli, 2016) .
Mai târziu, Ranalli și colab oratorii săi, ca îmbunătățire pentru această metodă au folosit
alături de D. desulfuricans specia D. vulgaris pe două obiecte, o statuie „copită de ca l” din
marmură și o coloană veche de marmură. Aceștia au evitat imersia folosind Hidrobiogel -97
sepiolit anorganic ca sistem de livrare pentru bacterii. Limitarea acestei metode este dată de
timpul necesar (10 -14 zile) pentru colonizarea sepiolitului.
Câțiva ani mai târziu a fost propusă includerea bacteriei D. vulgaris în Carbogel care s –
a dovedit a fi mai eficient decât Hidrobiogelul -97 deoarece a permis aplicarea mai ușoară a
bacteriei, menținând bioformula intr -o stare în care activitatea microbiană e ste fezabilă.
În urma analizei cromatografice prin schimb de ioni s -a putut observa că bacteriile din
carbogel au eliminat 98% din sulfații de pe marmură, pe când hidrobiogelul a eliminat un
procent foarte mic (Cappitelli, 2016) .
După com pararea eficienței curățării chimice cu amestec de amoniu și carbonat -EDTA
față de biocleaning cu D.vulgaris pentru eliminarea crustei negre de pe marmură, s -a constatat
că procedura biologică a eliminat mai omogen dpozitele de pe suprafețe și a conservat mai
eficient stratul „patina noble” al statuii (Gioventù et al., 2011) .
Metoda de biocleaning a fost propusă deoarece metodele tradiționale de curățare
chimică s au fizică nu au fost în întregime satisfăcătoare, acestea din urmă prezentând multe
dezavantaje, inclusiv probleme de sănătate cauzate conservatorilor și riscul deteriorării
ulterioare a obiectului. Spre deosebire de acestea, biocleaning -ul oferă multe ava ntaje,
inclusiv selectivitatea, nu are efecte asupra sănătății conservatorilor, nu poluează, costul este
relativ scăzut, are omogenitate ridicată a îndepărtării depozitelor și nu există implicații etice
(Mapelli et al., 2012) .

31
6. Antagonism

În mediul natural, fungii coexistă în comunități formate din mai multe specii, fiind astfel
obișnuită interacțiunea interspecifică și competiția pentru resurse.
Există două tipuri de maniferst ări ale competiției între fungi, prima fiind reprezentată de
puterea de colonizare a unui substrat nou și se bazează pe capacitatea de dispersie, viteza de
germinație a sporilor, creștere și abilitatea de a utiliza substratu l, iar a doua se referă la
agresivitatea cu care o specie invadează un substrat populat deja de o altă specie .
Antagonismul la distanță este cel în care ciupercile care nu au făcut con tact fizic și apare
atunci când unul sau ambii adversari produce subs tanțe chimice volatile și / sau difuz e,
incluzând enzime, toxine și alți metaboliți anti -fungici sau modifică pH -ul mediului. Efectele
substanțelor chimice volatile (alcooli, aldehide, compuși aromatici, esteri, cetone) sunt ușor de
observat în cultura de ag ar, deoarece dimensiunea coloniei este redusă atunci când adversarii
nu se ating și adesea miceliile nu se pot întâlni.
Efectele substanțelor volatile pot fi văzute prin punerea cultur ii unei ciuperci deasupra
unei culturi a unui antagonist și pr in compara rea creșterii aceleiași ciuperci deasupra mediului
necolonizat. Reacțiile variază adesea în funcție de speciile împotriva cărora este asociat un
antagonist, sugerând schimbul reciproc de semnale chimice (volatile sau difuze) și
recunoașterea ulterioar (Boddy, 2016) .
Micoparazitismul este un antagonism de contact este împărțit în trei tipuri principale de
relații biotrofice: paraziți intracelulari, paraziți producători de haustori și paraziți de fuziune .
În cazul celor de fuziune și de producere de hausto ri sunt necesare conexiun i intime cu gazda,
care permi t transferul de nutrienți de la gazdă la paraziți. Biotrofele producătoare de haustori
de fapt penetrează hifele gazdă, dar biotrofele de fuziune nu , iar relația din urmă poate fi mai
puțin complexă.
În cazul paraziților intracelulari, talusul ciupercii se inseră în ciuperca gazdă. De
exemplu, mulți fungi din încrengătura Chytridiomycota microparaziți acvatici penetrează
peretele gazdei și își inseră citoplasma în cea a gazdei. Nutrienții sunt absorbiți direct prin
interfața gazdă -parazit.
Biotrofele haustoriene formează un apresoriu pe suprafața gazdei, din care se dezvoltă
un cuișor fin ce pătrunde în hifa gazdei. După ce trece prin perete, se ramifică pentru a forma
un haustorium lobat care invaginează plasmalema gazdei. Haustoriul este presupusul loc al
transferului de nutrienți către parazit.

32
Biotrofele de fuziune produc hife sau celule tampon specializate, care sunt strâns presate
pe hifele gazdei. Contactul direc t al parazitului și al gazdei este făcut prin canale sau
micropori în pereții celulari. Plasmalema gazdei și a parazitului fac contact și fuzionează,
facându -le citoplasmele contagioase (Adnan și colab ., 2019) .

.

33
7. Partea experimentală

1. SCOP ȘI OBIECTIVE
Studiul prezent urmărește izolarea, identificarea și caracterizarea posibilelor
interacțiuni de tip antagonism dintre fungii microscopici filamentoși implicați în procesul de
deteriora re a unor obiecte din lemn din judetul Arad aflate în patrimoniul Muz eului Țăranului
Român – biserica Sfinții Trei Ierarhi din Troas; biseric a Întâmpinarea Domnului din Groș ii
Noi, comuna Barzava și biserica Intrarea Maicii Domnului în biserică din comuna Julița .
Obiective:
1. Prelevarea de probe biologice din interiorul bisericilor de lemn din cadrul bisericilor aflate în
patrimoniul Muzeului Țăranului Român din jud. Arad.
2. Izolarea în cultura pură și identificarea prin metode clasice și moderne a tulpinilor de fungi
microscopici filamentoși implicați în biodeteriorarea lemnului.
3. Descrierea relațiilor e cologice dintre speciile de fungi microscopici identificate anterior.

2. MATERIALE ȘI METODE
1. Prelevare și cultivare
In luna iulie 2018, au fost preluate probe din biserica Adormirea Maicii Domnului din
Lunca Moților, biserica Sfinții Trei Ierarhi din Troa ș; biserica Întâmpinarea Domnului din
Groșii Noi, comuna Barzava și biseri ca Intrarea Maicii Domnului în B iserică din comuna
Julița din patrimoniul Muzeului Țăranului Român , inoculate pe medii de cultură specifice
(Sabouraud solid și Rose Bengal ). Probele au fost prelevate de dna. lector univ. dr. Irina
Gheorghe din pronaosul, naosul și altarul bisericilor. După inoculare si incubare 5 zile la
temperatura camerei s -a realizat un prim pasaj pentru izolarea fungilor, apoi un al doilea
(toate în plăci Petri cu me dii Sabouraud si Rose Bengal ).
2. Tehnica colorației Bleu -Cotton -Lactofenol
După al doilea pasaj de izolare , s-a trecut la determinarea prin analiză la microscopul
optic, cu obiectiv 10 X, 20 X, 40 X.
Tehnica Coloratiei Bleu Cotton Lactofenol este cea mai utiliz ată metodă de observare a
fungilor. Soluția are trei componente: fenol (omoară organismele vii), acid lactic (păstrează
structura fungilor), bleu -coton (colorează chitina din peretele celular al fungilor). Pentru
preparare s -a lucrat în condiții ste rile; pe o lamă microscopiăa sterilă și degresată s -a plasat o
picătură de Bleu Cotton ; cu o bucată de scotch tăiată s -a desprins miceliu din placa cu mediu

34
de cultuă, după care s-a plasat scotch -ul peste picătura de colorant , evitând formarea bulelor
de aer ; s-a analizat la microscop opti c cu obiectiv 10 X, 20 X, 40 X.

3. Studii de antagonism

Figura 1 3. Model de împărțire a plăcii pentru testarea antagonismului .
Testele de antagonism s -au realizat pe plăci Petri cu medii Sabouraud, pe care s -au
înămânțat câte două tulpini din specii diferite, după cum urmează: s -a împărțit placa în două
după diametrul cercului (D). Cele două raze de pe diametrul perpendicular pe D s -au împărțit
în cate două segmente egale, iar în însămânțarea s -a facut în punctu l rezultat. Astel distanța
dintre punctele de pornire a coloniei este de jumatate de diametru (D/2), iar între acestea și
diametrul inițial (D) este un sfert de diametru (D/4).

4. Caracterizarea biochimic ă a tulpinilor prin spectrometrie MALDI -TOF
Spectrometria de masă MALDI -TOF este o metodă analitică versatilă utilizată pentru
detectarea și caracterizarea amestecurilor de molecule organice, în special polimeri sintetici și
biopolimeri. MALDI este prescurtarea de la Matrix -Assisted Laser Desorbtion Ionisation.
Metoda de ionizare implică o rază de laser care lovește un matrix de molecule mici organice,
transformându -le în ioni gazoși fără a le fragmenta și a le descompune. TOF este prescurtarea
de la Time of Flight, o metodă de spectrometrie în masă care separă ionii în funcție de
raportul dintre masă și sarcina electrică, determinând acest raport în funcție de timpul necesar
moleculei ionizate pentru a ajunge la un detector.
Etapele spectrometriei în masă MALDI -TOF sunt: ionizarea moleculei sau mixu lui de
analizat (se face în prezența unui matrix menit să faciliteze ionizarea absorbând energia razei
laser de 337nm și trecând materia de analizat în forma gazoasă); sortarea ionilor, detectarea
ionilor. Sistemul de spectrometrie în masa TOF accelerează ionii într -un câmp cu voltaj mare,
care le aplică o cantitate constantă de energie cinetică. Rezultatul este că cel mai mic dintre
ioni se va deplasa cel mai repede. Detectorul TOF înregistrează timpul necesar unei grupări de

35
ioni pentru a străbate o anumi tă distanță. Cunoscând timpul și sarcina câmpului electric,
spectrofotometrul calculează raportul masă/ încărcare energetică al fiecărui ion.
Identificarea fungilor filamentoși prin spectrometria în masă MALDI -TOF se bazează
pe o bază de date ce necesită o actualizare permanentă pentru o identificare cât mai exactă
(sursa online 1).

3. REZULTATE ȘI DISCUȚII
Prelevarea realizată în luna iulie 2018 în cadrul bisericilor de lemn ( biserica Sfinții
Trei Ierarhi – sat Troaș; biserica Întâmpinarea Domnului – Groșii Noi, comuna Bârzava,
biserica Intrarea Maicii Domnului în biserică – comuna Julița și biserica Adormirea Maicii
Domnului – Lunca Moților, Hunedoara) din patrimoniul Muzeul Țăranului Român a permis
identificarea unui număr de 71 de tulpini de fungi mic roscopic filamentoși, demonstrând că
prezența tulpinilor aparținătoare genului Penicillium sp. (Figura 14) au fost cele predominante
(61,97%), urmate de genul Aspergillus sp. (Figura 15) (21,12%), apoi genul Rhizopus sp.
(8,45%), genul Alternaria sp. (Figu ra 16) (2,81%) și genurile Byssochlamys sp.(Figura 17)
,Cladosporium sp., Fusarium sp. (Figura 18) și Mucor sp. (cu 1,4% fiecare) (fig 19).

Figur a 14. Aversul (st ânga) și reversul (dreapta) coloniei unei tulpini de Penicillium sp.

Figura 15. Aversul (stânga ) și reversul (dreapta) coloniei unei tulpini de Aspergillus sp.

36

Figur a 16. Aversul (stânga) ș i reversul (dreapta) coloniei unei tulpini de Alternaria sp.

Figur a 17. Aversul (stânga) ș i reversul (dreapta) coloniei unei tulpini de Byssochlamys sp.

Figura 18 . Aversul (st ânga ) și reversul (dreapta) coloniei unei tulpini de Fusarium sp.

37

Figur a 19. Reprezentarea diagramatică numerică a tulpinilor de fungi prezente în biseric ile din patrimoniul
Muzeului Țăranului Român .

Biserica Intrarea Maicii Domnului în biserică
Interpretarea statistică pentru această clădire a demonstrat că specia Penicillium
corylophilum a fost dominantă, cu un procent de identificare de 45,83%, urmată de
Penicillium expansum și Rhizopus stolonifer, cu procente de câ te 8,33%. Speciile Alternaria
alternata, Aspergillus flavus, A. pseudoglacus, A. fumigatus, A. niger, Penicillium expansum,
P. oxalicum, P. requeforti, Mucor circinelloides și Rhizopus oryzae au fost identificate de
asemenea (4,16% fiecare) (Figura 20).

Figura 20. Reprezentarea diagramatică numerică a speciilor prezente în biserica Intrarea Maicii
Domnului în Biserică.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Număr tulpini
Genul identificat Număr tulpini
0 2 4 6 8 10 12 Număr tulpini
Specia identificată Biserica Intrarea Maicii Domnului în biserică
Număr de specii

38
În ceea ce privește interpretarea statistică pe surse de izolare s -a constatat că specia
Penicillium corylophilum a fost semnificativ mai prezentă în zonele de pronaos și naos ale
bisericii cu procente de identificare de 40%, respectiv 71,42% (Figura 22; 23), iar în cadrul
intrării în biserică s -a regăsit în procent de 50% cu speciile Penicillium expansum (Figura
21). Dup ă cum se observă în figurile 21, 22, 23, restul speciilor prezente au fost: în zona
pronaosului Aspergillus pseudoglacus, Rhizopus stolonifer, Rhizopus oryzae, fiecare în
procent de 20%, iar în zona naosului, Penicillium oxalicum și Aspergillus fumigatus , cu
procente de identificare 14% fiecare.

Figura 21. Reprezentarea diagramatică numerică a speciilor prezente la intrarea în biserica Intrarea
Maicii Domnului în Biserică

Figur a 22. Reprezentarea diagramatică numerică a speciilor prezente în pronaosul biseric ii Intrarea
Maicii Domnului în Biserică

0 0,5 1 1,5 2
Penicillium
corylophilum Penicillium expansum Număr tulpini
Specia identificată Intrarea în biserică
0 0,5 1 1,5 2
Penicillium
corylophilum Aspergillus
pseudoglacus Rhizopus
stolonifer Rhizopus
oryzae Număr tulpini
Specia identificată Pronaos

39

Figur a 23. Reprezentarea diagramatică numerică a speciilor prezente în naosul biseric ii Intrarea Maicii
Domnului în Biserică

Tabel 4. Tulpinile de fungi microscopici filamentoși izolate și identificate din Biserica Intrarea Maicii
Domnului în biserică.
Locul și data
prelevării Surse de
izolare Aspect microscopic OB 20x Proba Specia
identificată cu
Maldi

Biserica
Intrarea
Maicii
Domnului în
biserică

3-5 iulie 2018

Pronaos
Julița 3 Apergillus
pseudoglaucus
Pronaos
Julița 4 Penicillium
corylophilum
0 1 2 3 4 5
Penicillium
corylophilum Penicillium
oxalicum Aspergillus
fumigatus Număr tulpini
Specia identificată Naos

40

Uși
împărătești
Julița 16 Penicillium
corylophilum
Naos
Julița 20 Penicillium
corylophilum
Naos dreapta
Julița 22 Aspergillus
fumigatus
Pod
Julița 44 Penicillium
corylophilum

Biserica Adormir ea Maicii Domnului
În urma interpretării statistice pentru această clădire, s -a constatat că prezența
tulpinilor aparținând speciei Penicillium corylophilum a fost dominantă, cu un procent de
identificare de 63,63%, urmată de Aspergillus niger (18,18%), apoi tulpini de Aspergillus
flavus (6,1%). Speciile Aspergillus nidulans, Byssochlamys spectabilis, Cladosporium
cladosporioides și Rhizopus oryzae au procent e de 3,03% (Figura 24).

41

Figura 24. Diagramă numerică pentru speciile prezente în biserica Adormirea Maicii Domnului.

În urma interpretării statistice s -a constatat că la intrarea în biserică predominante au
fost tulpinile aparținând speciilor Aspergillus flavus și Penicillium corylophilum cu procente
de câte 33,33%, iar în zona naosului predominante au fost tulpinile de Penicillium
corylophilum (55,55%) și Aspergillus niger (27,77%) (Figura 25; 26). În pronaos s -au
identificat exclusiv tulpini aparținând speciei Penicillium corylophilum .

Figura 25. Reprezentarea diagramatică numerică a speciilor prezente la intrarea în biserica Adormirea
Maicii Domnului .
0 5 10 15 20 25 Număr tulpini
Specia identificată Biserica Adormirea Maicii Domnului
0 0,5 1 1,5 2 Număr tulpini
Specia identificată Intrare în biserică

42

Figur a 26. Reprezentarea diagramatică numerică a speciilor prezente în naosul bisericii Adormirea
Maicii Domnului.

Tabel 5. Tulpinile de fungi microscopici filamentoși izolate și identificate din Biserica Adormirii Maicii
Domnului .
Locul și data
prelevării Surse de
izolare Aspect microscopic OB 20x Proba Specia
identificată cu
Mald i

Biserica
Adormir ea
Maicii
Domnului
3-5 iulie
2018 Tavan intrare
pronaos
BLLM 2 Aspergillus
flavus
Pronaos V
BLLM 6 Penicillium
corylophilum
0 2 4 6 8 10 Număr tulpini
Specia identificată Naos

43
Pronaos
BLLM 7 Penicillium
corylophilum
Pronaos
BLLM 8 Penicillium
corylophilum
Naos
BLLM 10 A Penicillium
corylophilum
Icoana
BLLM 17 Aspergillus
flavus
Naos E
BLLM 20 Mucor sp.

44
Naos E
BLLM 21 Penicillium
corylophilum
Perete S
BLLM 31 Penicillium
corylophilum
Proscomodie
BLLM 32 Penicillium
corylophilum
Porți intrare
BLLM 35 Penicillium
corylophilum

Biserica Întâmpinarea Domnului
În urma interpretării statistice pentru această clădire, s -a constatat că tulpinile
aparținând speciilor Alternaria alternata, Aspergillus ochraceus, Fusarium incarnatum,

45
Penicillium corylophillum, P. glabrum și Rhizopus stolonifer au prezentat distribuție egală
(16,66% fiecare) (Figura 27).

Figura 2 7. Diagramă numerică pentru speciile prezente în biserica Întâmpinarea Domnului.

Tabel 6. Tulpinile de fungi microscopici filamentoși izolate și identificate din Biserica Întâmpinarea
Domnului.
Locul și data
prelevării Surse de
izolare Aspect microscopic OB 20x Proba Specia
identificată cu
Maldi
Biserica
Întâmpinarea
Domnului

3-5 iulie
2018 Iconostas
Bârzava 7 Aspergillus
ochraceus
Altar S -E
Bârzava 9 Cladosporium
sp.
0 0,5 1 Număr de specii
Număr de specii Biserica Întampinarea Domnului
Număr de specii

46
Uși
împărătești
Bârzava 24 Penicillium
glabrum

Biserica Sfinții Trei Ierarhi
În urma interpretării statistice pentru această clădire, s -a constatat că specia
Penicillium corylophillum a avut un procent dominant, (75%), iar tulpinile apartinând
speciilor Rhizopus stolonifer și Aspergillus flavus au prezentat procente similar de identificare
12,5% (Figura 28).

Figură 28. Diagramă numerică pentru speciile prezente în biserica Sfinții Trei Ierarhi .

În urma reprezentării grafice s -a constatat că în altarul bisericii s -a identicat Rhizopus
stolonifer în proporție de 33,33% și Penicillium corylophilum în proporție de 66,66% (Figura
29), cel din urmă găsindu -se și în pronaosul acestei biserici, în proporție de 100%.
0 1 2 3 4 5 6
Penicillium
corylophilum Aspergillus
flavus Rhizopus
stolonifer Număr de specii
Număr de specii Biserica Sfinții Trei Ierarhi
Număr de specii

47

Figur a 29. Diagramă numerică pentru speciile prezente în altarul biseric ii Sfinții Trei Ierarhi .

Tabel 7. Tulpinile de fungi microscopici filamentoși izolate și identificate din Biserica Sfinții Trei Ierarhi .
Locul și data
prelevării Surse de
izolare Aspect microscopic OB 20x Proba Specia
identificată cu
Maldi
Biserica
Sfinții Trei
Ierarhi

3-5 iulie 2018 Pronaos ușă
intrare
BS 3 -2 Penicillium
corylophilum
Pronaos
intrare
BS 3 -4 Penicillium
corylophilum
0 0,5 1 1,5 2
Penicillium corylophilum Rhizopus stolonifer nr tulpini
specia identificată Altar

48
Iconostas
BS 3 -6 Penicillium sp.
Altar
BS 3 -22 Penicillium
corylophilum
Altar
BS 3 -23 Penicillium
corylophilum

Caracterizarea genurilor/speciilor izolate din cadrul bisericilor din lemn incluse în
patrimoniul cultural
Penicillium sp.
Încadrare sistematică:
Regn Fung i
Filum Ascomycota
Clasa Eurotiomycetes
Ordin Eurotiales
Familia Trichocomaceae

Genul Penicillium este unul divers, lucru datorat variabilității caracterelor
morfologice specifice reprezentanților săi.

49
Miceliul acestor organisme poate fi pluricelular și foarte ramificat, conidioforii sunt
septați, cu metule situate terminal ce pot fi aranjate pe unul sau două n ivele, celule
conidiogene numite fialide și conidii numite fialospori.
Organismele cu forme complexe de conidiofori cu trei (terverticilați) sau patru
(quterverticilați) puncte de ramificare sunt incluse în subgenul Penicillium (Figura 30) .

Figura 30. Tipuri de ramificații ale conidioforului la Penicillium sp.: A. Conidiofor cu fialide solitare; B.
Monoverticilate ; C. Diavaricate; D, E. Biverticilate; F. Terverticilate; G. tetraverticilate (preluată după
Șesan și Tănase, 2006) .
Penicillium corylophilum poate fi recunoscut prin ramifica țiile conidioforilor din etapa
inițială, lungimea variabilă a metule lor și culoare specifică de verde în chis.
Coloniile se dezvoltă optim la temperaturi de 25 °C, atingând un diametru de
aproximativ 2 -3cm în aproximativ 7 zile și constând într -un strat cat ifelat de conidiofori.
Culoarea albastră -verde devine gri -verde pe măsură ce se dezvoltă, ajungând și la negru,
dispus adesea în model radial.
Conidioforii coloniilor tinere sunt de obicei simpli, neramificați cu 2 -4 metule de
dimensiuni inegale cu dimens iuni cuprinse între 2 și 3 µm, fialide cu dimensiuni de 2 -2,5 µm
și conidii elipsoidale netede cu dimensiuni de 2,5 -3 µm.
Penicillium expansum este o specie psihofrilă ce se poate dezvolta în medii cu
temperaturi cuprinse între -6 și 0 °C, dezvoltarea opti mă are loc la 28 °C, iar temperatura de
35 °C este cea maximă. Elaborează clavacină și a fost detectată în merele și perele afectate de
putrezirea brună.
Această specie formează colonii cu diametre cuprinse între 30 și 40 mm, de culoare
verde -albăstruie ș i care prezintă aspect catifelat.

50
Penicillium r oqueforti este o specie psihrofilă care se dezvoltă optim și la temperaturi
scăzute și prezintă un spectru larg de valori ale pH -ului cuprins între 3,0 și 10,5. Conidioforii
pot fi terverticilați sau quaterve rticilați, suprafețele acestora prezentând verucozități doar la
bază. Conidiile sunt dispuse catenulat sub formă de coloane scurte, globuloase sau
subglobuloase de culoare verde, cu pereți cu suprafețe netede (Șesan și Tănase, 2006) .
Aspergillus sp.
Încadrare sistematică
Regn Fung i
Filum Ascomycota
Clasa Eurotiomycetes
Ordin Eurotiales
Familia Trichocomaceae
Acest gen are conidioforii formați dintr -o celulă bazală care de obicei nu prezintă septe
și se termină cu o veziculă pe care sunt prinse structuri fialide uniseriat sau biseriat. Conidiile
sunt dispus e grupat în coloane sau divergente radiar (Figura 26).

Figura 31. Tipuri de conidiofori la Aspergillus sp. a. uniseriat; b. biseriat; c. columnar; d. radiar; e. celule
Hulle (preluată după Șesan și Tănase, 2006) .
Aspergillus niger este o specie cosmopolită ce se găsește în sol, pe resturi vegetale în
descompunere, pe tuberculi, rădăcini etc. Acesta formează colonii într -un timp scurt, acestea
prezentând micelii catifelate, albe sau gălbui. După ce are loc sporulare a, colonia devine brun
închis -negru și are aspect granular (Șesan și Tănase, 2006) .
Aspergillus flavus este o ciupercă cosmopolită patogenă, ce prezintă un rol important în
colonizarea boabelor de cereale, fructelor cu coajă și a leguminoaselor. Această specie

51
provoacă infecții înainte și după recoltare . O mare majoritate a tulpini lor de Asprgillus flavus
produc micotoxine toxice pentru animale în cazul consumării acestora.
A. flavus prezintă spori de culoare galben -verzui pe suprafața superioară și galben
roșiatic pe suprafața inferioară, hife septate și hialine, conidiofori incolori și fialide uniseriate
și biseriate.
Temperatura minimă de dezvoltare este de 12 °C, iar temperatura maximă de 48 °C. Deși
maximul se inregistrează la 48 °C, temperatura optimă este de 37 °C, A. Flavus având o
creștere rapidă între 30 și 56 °C și o creștere lentă intre 12 și 15 °C.
Aspergillus fumigatus este o ciup ercă saprofită care joacă un rol esențial în reciclarea
carbonului și a azotului din mediu . Deși această specie nu este cea mai răspândită din lume,
este una dintre cele mai omniprezent e speci i cu conidii din aer .
Sporulează abund ent, fiecare cap conidial produc ând mii de conidii. Conidiile eliberate
în atmosferă au un diametru de 2 până la 3 µm. Se dezvoltă la o temperatură de 37 -50°C,
temperatura optimă fiind de 37 °C, iar c onidiile pot crește și la 70 °C.
A. glaucus este o specie des întâlnită datorită adaptării la condiții extreme de mediu.
Este filamentoasă cu pereții subțiri, prezintă conidii rotunde sau eliptice, conidiofori de
culoare maro si neagră, fialide glob uloase și uniseriate care acoperă partea superioară a
veziculelor.
Temperatura de dezvoltare a acestei specii este cuprinsă între 4 și 37 °C, intervalul optim
fiind cuprins între 24 -25°C. Cu toate aceste temperaturi creșterea se consideră a fi moderată,
ajungând la maturitate în 1 -3 săptamâni (Latge, 1999) .
Mucor sp.
Regn Fungi
Diviziune Zygomycota
Clasa Mucormycota
Ordin Mucorales
Familia Mucoraceae
Genul Mucor poate fi întâlnit pe resturi vegetale, fructe în descompunere, excremente
etc. Unele specii se dezvoltă rapid pe substraturi bogate în zaharuri și descompun chitina.
Organizarea indivizilor acestui gen este una simplă, cu sporangi susținuți de sporangiofori.

52
Sporangii dețin o culumelă bine dezvoltată, iar sporangiosporii se eliberează prin lezarea sau
ruperea peretelui celular exterior.
Alternaria sp.
Regn Fungi
Filum Ascomycota
Clasa Eurotiomycetes ,
Ordin Eurotiales
Familia Trichocomaceae
Este un gen ce conține predominant anamorfe, formează colonii gri -negre, cu aspect catifelat.
Prezintă conidiofori septați cu conidii traversate de pereți longitudinali și oblici, în formă de
baston sau de sticlă, de culoare închisă, cu un rostrum apical bine diferențiat. Pigmentația
neagră specifică genului se datorază melaninei, ce îi dă rezisență la radiațiile UV.
Fusarium sp.
Regn Fungi
Filum Ascomycota
Clasa Sordariomycetes
Ordin Hypocreales
Familia Nectriaceae
Genul Fusarium prezintă specii de ciu perci saprofite întâlnite în general în sol, pe
alimente și alte produse sau pot avea rol patogen pentru diferite plante. Prezintă trei structuri
de reproducere asexuată : macroconidii (fialoconidii), microconidii (fialoconidii) și
clamidospori (clamidoconi dii).
Rhizopus sp.
Regn Fungi
Filum Zygomycot a
Clasa Mucormycotina
Ordin Mucorales
Familia Mucoraceae

53
Genul Rhizopu s cuprinde 10 specii saprofitice, din ordinul Mucorales , în trecut în
familia Mucoraceae . Prezintă trei categorii de hife, stoloni, rizoizi și sporangiofori, la capătul
cărora se găsesc sporangii rotunde, negre cu spori multinucleați imobili (Șesan și Tănase,
2006) .
Rhizopus oryzae este o specie de fungi filamento și, descoperi ți în mare parte în
materia organică aflată în putrefacție și responsabii ă de producerea de infecții la indivizii
imunocompromiși .
Această specie e caracterizată ca fiind o ciupercă cu creștere rapidă; la temperaturi
optime poate ajunge la 1,6 mm pe oră (aproape 0,5 µm pe secundă), suficient pentru a observa
elongaț ia hifală în timp real sub microscop. Aceasta poate crește la temperaturi între 7 °C și
44 °C, iar temperatura optimă de dezvoltare este de 37 °C (Șesan și Tănase, 2006).

Rezultatele testelor de antagonism
Fiind un proces natural întâlnit între specii dife rite de fungi, în care una domină pe alta
sau în care acestea își împart resursele și teritoriul, antagonismul a apărul în mod natural și în
plăcile cultivate în laborator.
În urma inoculării pe mediu PDA solid în plăci Petri a unor specii de fungi filamentoși,
a fost evidențiată codominanța dintre tulpinile Aspergillus flavus și Penicillium sp. (Figura 32)
și dominanțele dintre tulpinile: speciei Rhizopus oryzae față de Aspe rgillus flavus (Figura 33),
Trichoderma sp. față de Byssochlamys spectabilis (Figura 34), dominanța speciei R. oryzae
față de Penicillium expansum (Figura 35), dominanța R.oryzae față de A. niger (Figura 36) și
dominanța speciei R. oryzae față de P. coryl ophilum (Figura 37).

Tabel 8. Rezultate testelor de antagonism

Figura 32. Antagonism între Aspergillus flavus
(stânga) și Penicillium sp.(dreapta), între cele două
colonii observându -se o dezvoltare egală Figura 33. Antagonism între Aspergillus flavus
(stânga) și Rhizopus oryzae (dreapta), dintre care
dominant este Rhizopus oryzae

54

Figura 34. Antagonism între Byssochlamys spectabilis
(stânga) și Trichoderma sp. (dreapta) , dintre care
dominant este Trichoderma sp. Figura 35. Antagonism între Penicillium expansum
(stânga) și Rhizopus oryzae (dreapta), dintre care
dominant este Rhizopus oryzae

Figura 36. Antagonism între Aspergillus niger (stânga)
și Rhizopus oryzae (dreapta), dintre care dominant este
Rhizopus oryzae Figura 37. Antagonism între Penicillium coryophillum
(stânga) și Rhizopus oryzae (dreapta), dintre care
dominant este Rhizopus oryzae

55
8. Conluzii

Tema acestei lucrări a fost aleasă în contextul în care interesul pentru rolul fungilor
microscopici filamentoși în biodeteriorarea obiectelor de patrimoniu din lemn este foarte
mare, fiind una dintre cele mai întâlnite probleme în cadrul deteriorării lemnului.
Prelevarea din perioada 3 -5 iulie 2018 din bisericile de lemn afla te in patrimoniul
Muzeului Țăranului Român a permis identificarea unui număr de 71 de tulpini de fungi
microscopici filamentoși aparținând genurilor Aspergillus sp., Alternaria sp., Penicillium sp.,
Fusarium sp., Byssochlamys sp., Rhizopus sp. și Cladospurium sp.
Studiul a demonstrat că tulpinile aparținând genului Penicillium sp. au fost prezente intr –
un procent semnificativ (62 % din tulpinile identificate) , în biserica Adormirea Maicii
Domnului din Lunca Moților 64%, biserica Sfinții Trei Ierarh i 75%, biserica Întâmpinarea
Domnului din Gro șii Noi 33,33% și biseri ca Intrarea Maicii Domnului în B iserică 62%. Din
genul Penicillium , prezența speciei Penicillium corylophilum a fost cea mai semnificativă, cu
un procent total de 55%, regăsindu -se în spe cial în pronaosurile și naosurile bisericilor.
Rezultatele testelor de antagonism microbian au evidențiat distribuția egală a speciilor
Rhizopus stolonifer , Penicillium sp., și Aspergillus sp. după 5, respecti v 7 zile la temperatura
camerei și dominanța unei tulpini de Rhizopus oryzae asupra unor tulpini de Penicillium sp. și
Aspergillus sp. atât la 5, cât și după 7 zile de incubare.
Prezenta lucrare demonstrează că eradicarea fungilor este aproape de imposibil deoarece
sunt foarte des întâl niți, însă prezența acestora poate fi controlată prin menținerea unor
conditii de umiditate moderate, a unei surse de lumină corespunzatoare, ventilație și
asigurarea conditiilor de intretinere regulată a obiectelor de către personal specializat.
Rezultate le experimentelor sunt aplicabile, atât în domeniul protecției patrimoniului și a
tratamentelor de restaurare, cât și în studiul general al materialelor și al proceselor de
degradare, cu implicațiile care decurg, de natură economică, socială și de sănătate .

56
9. Bibliografie

Adnan M., Islam W., Shabbir A., Khan K. A., Ghramh H. A., Huang Z., Lu G. , 2019. Plant
defense against fungal pathogens by antagonistic fungi with Trichoderma in focus.
Microbial Pathogenesis .
Arocena J.M., Zhu L. P., Hall K. 2003. Mineral accumulations induced by biological activity
on granitic rocks in Qinghai Plateau, China. Earch Surface Processes and Landforms.
21(2):112 -113.
Bajpai P. , 2018. Wood and Fiber Fundamentals .
Barbu V., Mărgineanu L. , 1983. Biodeteriorarea, implicații practice . Ed. Ceres.
Bari E., Reza H., Schmidt O., Ohno K. M., Clausen C. A., Suhaimi E. , 2016. International
Biodeterioration & Biodegradation Assessing the destructive behaviors of two white -rot
fungi on beech wood. International Biodeterioration & Biodegradation , 114, 129 –140.
Bekhta P., Niemz P. , 2003. Effect of high temperature on the change in color, dimensional
stability and mechanical properties of spruce wood. Holzforschung , 57(5), 539 –546.
BeMiller J. N. , 2019. Cellulose and Cellulose -Based Hydrocolloids . (Carbohydrate Chemistry
for Food Scientists), 223 –240.
Berinde F. , 1986. Prevenirea și combaterea ciupercilor care atacă lemnul din construcții.
Editura Ceres .
Boddy L. , 2016. Microbes. In The Fungi (Third Edition).
Bosch -roig P., Ranalli G. , 2014. The safety of biocleaning technologies for cultural heritage
ECOLOGY FOR BIOCLEANING . 5(April), 1 –3.
Cappitelli F., 2016. Biocleaning of Cultural Heritage Surfaces Biocleaning of Cultural
Heritage Surfaces .
Clark J. W., Scheffer T. C. , 1983. Natural decay resistance of the hartwood of coast redwood
Sequoia sempervirens (D. Don) . Forest pro , 15–20.
Cristache -Panait I., 1995 . Bisericile de lemn din centrul și nordul județului Arad. In Revista
Monumentelor Istorice (pp. 45 –66).
Curtis T. P., Sloan W. T., Scannell J. W. , 2002. Estimating prokaryotic diversity and its
limits . (Track II).
Cwalina B. , 2014. Biodeterioration of concrete, brick and other mineral -based building
materials. In Understan ding Biocorrosion: Fundamentals and Applications .
Daniel G., Nilsson T. , 1998. Developments in the study of soft rot and bacterial decay. In

57
Forest Products Biotechnology (pp. 37 –62).
Daniel Geoffrey., 2 003. Microview of Wood under Degradation by Bacteria and Fungi Wood
as a Substrate for Biodegradation : Features of Importance . 34–72.
Daniel Geoffrey. , 2016. Microscope Techniques for Understanding Wood Cell Structure and
Biodegradation. In Secondary Xylem Biology .
De Graef B., Cnudde V., Dick J., De Bell e N., Jacob P., Verstraete W. 2005. A sensitivity
study for the visualisation of bacterial weathering of concrete and stone with computerised X –
ray microtomagraphy. Scence of The Total Environment. 341(1 -3):173 -183.
Drugs A., Oils E., Irradiation L. , 2017. Control of Fungal Paper Deterioration by Antifungal
Drugs, Essential Oils, Gamma and Laser Irradiation. Egyptian Journal of Botany , 54(2),
219–246.
Gauri K. L., Parks L., Jayne S. J., Atla s R., 1992. Removal of sulfated crusts from marble
using sulfate reducing bacteria .
Gioventù E., Franca P., Villa F., Sorlini C., Rizzi M., Cagnini A.,Cappitelli F. , 2011.
International Biodeterioration & Biodegradation Comparing the bioremoval of black
crusts on colored artistic lithotypes of the Cathedral of Florence with chemical and laser
treatment. International Biodeterioration & Biodegradation , 65(6), 832 –839.
Irbe I., Elisashvili V., Asatiani M. D., Janberga A., Andersone I., Andersons B., Grinins J. ,
2014. International Biodeterioration & Biodegradation Lignoce llulolytic activity of
Coniophora puteana and Trametes versicolor in fermentation of wheat bran and decay of
hydrothermally modi fi ed hardwoods. International Biodeterioration & Biodegradation ,
86, 71–78.
Jacobs K., Plaschkies K., Scheiding W., Wei B., M elcher E., Conti E., Bayon I. Le., 2019.
International Biodeterioration & Biodegradation Natural durability of important
European wood species against wood decay fungi . Part 2 : Field tests and fungal
community . International Biodeterioration and Biode gradation , 137, 118 –126.
Jones D. R. H., Ashby M. , 2013. Wood Structure and Properties. In Engineering Materials 2 –
An Introduction to Microstructures and Processing – Fourth edition (Second Edition).
Kallavus U., Järv H., 2017 . ScienceDirect ScienceDir ect Assessment of durability of
environmentally friendly wood -based The 15th International Symposium on District
Heating and Cooling panels Assessing the feasibility of Targo using the heat temperature
function for a district heat demand forecast. Energy P rocedia , 132, 207 –212.
Kim Y. S., Singh A. P. , 2016. Wood as Cultural Heritage Material and its Deterioration by

58
Biotic and Abiotic Agents . 233 –257.
Konsa K., Tirrul I., Hermann A., 2014. Wooden objects in museums: Managing
biodeterioration situation. International Biodeterioration and Biodegradation , 86, 165 –
170.
Koul B., Upadhyay H. , 2018. Fungi -Mediated Biodeterioration of Household Materials,
Libraries, Cultural Heritage and Its Control. Fungi and Their Role in Sustainable
Development: Current Perspe ctives , 597 –615.
Kubicek C. P. , 1992. The Cellulase Proteins of Trichoderma veesei : Structure , Multiplicity ,
Mode of Action and Regulation of Formation 2 General Molecular Properties . 45.
Kutz M., 2012. Handbook of Environmental Degradation of Materials .
Latge J. -P. (1999). Aspergillus fumigatus and Aspergillosis. Clinical Microbiology Reviews ,
12(2), 310 –350.
Mapelli F., Marasco R., Balloi A., Rolli E., Cappitelli F., Da ffonchio D., Borin S., 2012 .
Mineral – microbe interactions : Biotechnological poten tial of bioweathering. Journal of
Biotechnology , 157(4), 473 –481.
Moore D., Robson G., Trinici A. , 2011. 21st Century Guidebook to Fungi . Cambridge:
Cambridge University Press, 2011.
Mustață M., Mustață , G., 2009 . Biologia în conservarea operelor de artă . Iași: Ed. Univ. Al.
I. Cuza.
Neelakanta G., Sultana H. , 2013. The Use of Metagenomic Approaches to Analyze Changes in
Microbial Communities .
Ranalli G. O., Chiavarini M., Guidetti V., Marsala F., Matteini M., Zanardini E., Sorlini C.,
1997. The Use of Mi croorganisms for the Removal of Sulphates on Artistic Stoneworks .
40(24), 255 –261.
Ranalli G., Sorlin , C., 2008. “Bioremediation,” in Plant Biology for Cultural Heritage.
Biodeterioration and Conservation . Los Angeles, CA.
Ray M. J., Leak D. J., Spanu P. D., Murphy R. J. , 2010. Brown rot fungal early stage decay
mechanism as a biological pretreatment for softwood biomass in biofuel production.
Biomass and Bioenergy , 34(8), 1257 –1262.
Șesan T. E., Tă nase C., 2006. Concepte actuale în taxonomia ciupercilor . Iași: Editura
Universității „Alexandru Ioan Cuza”.
Shigo A. L., 1975 . The pattern of decays and discolorations in northern hardwoods .
Phytopatho , 648 –652.
Singh A. P. , 2015. Tunneling bacteria and tunneling of wood cell walls . (July).

59
Singh A. P., Kim Y. S ., Singh T., 2016. Bacterial Degradation of Wood. In Secondary Xylem
Biology .
Singh A. P., Singh, T., 2014 . ScienceDirect Biotechnological applications of wood -rotting
fungi : A review. Biomass and Bioenergy , 62, 198 –206.
Thybring E. E. , 2017. Internatio nal Biodeterioration & Biodegradation Water relations in
untreated and modi fi ed wood under brown -rot and white -rot decay. International
Biodeterioration & Biodegradation , 118, 134 –142.
Torres -andrade P., Cappellazzi J., Morrell J. , 2019. International B iodeterioration &
Biodegradation Fungal colonization patterns of wood exposed out of soil contact in
Western Oregon . 134, 14–22.
Watkinson S. C., Eastwood D. C. , 2012. Chapter 5 – Serpula lacrymans, Wood and Buildings.
In Advances in Applied Microbiology (1st ed., Vol. 78).
Zabel R. A., Morell J. J. 2014. Biodeterioration of Stored Wood and Its Control. Wood
Microbiology , (1966), 306 –325.
Bibliografie online:
1- Sursa 1 – https://www.youtube.com/watch?v=8R1Oyqx5KfE