З давніх-давен застосовувалися різні засоби захисту від биоповреждения матеріалів. Наприклад, при спорудженні висячих садів Семіраміди передбачалися заходи проти вогкості; для запобігання ушкоджень деревини використовували рідку смолу, листи свинцю, асфальт.
З цих прикладів видно, що деякі елементи сьогоднішньої науково обґрунтованої захисту від біопошкоджень існували вже в ті далекі часи. Однак переломний момент настав після того, як була встановлена роль мікроорганізмів в процесах руйнування матеріалів. У XIX ст. було розпочато вивчення пошкоджень деревини.
Деревина, пошкоджується грибами, - найбільш вивчений матеріал. Широкі дослідження в цій області багато років ведуться в Сенежской лабораторії консервування деревини ВНИИДРЕВ під керівництвом С.Н. Горшін.
У 30-х роках нашого століття активізувалися роботи по вивченню мікробіологічного пошкодження паперу, включаючи книги і документи. Великий внесок у вирішення цієї проблеми внесли радянські вчені В. Л. Омелянський, Л.А. Белякова, 3.А. Загуляева, Ю.П. Нюкша і ін.
Роль грибів у поразці інших промислових матеріалів в основному почали вивчати з часу закінчення Другої світової війни. Більш ранній період представлений лише окремими нечисленними роботами, які не розкривають специфіки мікробного пошкодження. Є відомості, що в роки Другої світової війни в тропічних регіонах загинула велика кількість військового спорядження різних країн. Наприклад, в Новій Гвінеї мікроорганізмами було приведено в повну непридатність все майно австралійської армії (брезенти, тенти, взуття, одяг, гумові вироби, електрообладнання, радіостанції та ін.). У помірному кліматі гриби викликають пошкодження промислових матеріалів під час їх виготовлення, коли виробництво »пов'язане з високою температурою і вологістю, при порушенні; умов зберігання і експлуатації, транспортуванні. У тропічному і субтропічному кліматі розвиток грибів відбувається більш інтенсивно, а отже, шкоду, яку завдають грибами, значніше.
Зараз відомо, що з усіх досліджених мікроорганізмів гриби приносять найбільшу шкоду матеріалами. Вони пошкоджують всі природні, багато синтетичні матеріали і навіть сталеві і залізобетонні конструкції. Не уникли руйнуючої дії мікроміцетів і пам'ятники культури і мистецтва. Наприклад, всім відомі пошкодження, викликані грибами на фресці Леонардо да Вінчі «Таємна вечеря».
Руйнування матеріалів грибами залежать від їх складу. В першу чергу пошкоджуються матеріали, що містять поживні речовини для грибів. Це тканини з натуральних волокон, деревні наповнювачі, білкові клеї, вуглеводні. Використовуючи зазначені матеріали в якості джерел вуглецю та енергії, гриби приводять їх в непридатність. Крім того, встановлено, що псування піддаються також матеріали, що не містять ніяких поживних речовин, наприклад металеві вироби, оптичні прилади. Наочним прикладом може служити розростання міцелію по поверхні оптичного скла. Навіть невелике проростання грибних спор призводить до того, що оптичні прилади не можуть бути використані за призначенням.
Після видалення грибного нальоту на склі залишаються сліди, що нагадують міцелій, - «малюнок травлення». Це наслідок руйнування поверхні скла продуктами метаболізму біодеструкторів, головним чином органічними кислотами.
У подібних випадках однією з причин пошкодження є забруднення, що потрапляють на поверхню матеріалу. Так, наприклад, джерелом живлення грибів, що руйнують мармур Міланського собору, служать екскременти голубів. У тропічних країнах грибного пошкодження супроводжує наявність великої кількості пилу, що містить відмерлі залишки тропічної рослинності. Причиною пошкодження матеріалів, які містять поживні речовини, може бути контакт із зараженим матеріалом. Так, пошкодження біноклів іноді походить від пошкоджених шкіряних футлярів. Подібна ситуація виникає у виробах, виготовлених з різноманітних металевих і неметалевих: матеріалів, дотичних один з одним.
1.2.1 Положення грибів в екосистемі
Пошкодження матеріалів, що викликається грибами, мають місце в самих різних екологічних умовах, причому нерідко цей процес є ланками загального кругообігу речовин в природі. Для грибів найбільш звичними субстратами є опале листя, гілля, пні. В обстановці, створюваної людиною, вони розвиваються в першу чергу також на матеріалах рослинного походження - деревині, папері, тканині. В осередках пошкодження зазначених матеріалів, як і в природі, виникають певні екосистеми. У них відбувається круговорот речовин і обмін енергією організмів один з одним і зовнішнім середовищем. Однак потрібно мати на увазі, що біологічні системи, які утворюються на пошкоджених матеріалах, мають більш спрощену структуру, як на матеріалах присутні лише окремі представника природного біоценозу. Крім того, для подібних екосистем характерні укорочені харчові ланцюги і ослаблена саморегуляція, внаслідок чого нерідко переважне розвиток отримують окремі організми.
Процеси, які відбуваються на інших пошкоджених матеріалах- пластмасах, гумі, металах, склі можна ототожнювати з биоценотические відносинами, що мають місце в природних умовах. Поки передчасно говорити про існування стійких сполучень мікроорганізмів на цих відносно нових для грибів матеріалах, так як вважається, що кожен біоценоз повинен мати свою історію, ареал, структуру, ознаки оригінальності і самостійності (Ф. Рамаді, 1981). Проте, можна виділити деякі загальні закономірності в екології грибів-біодеструкторів.
Положення організмів в будь-якій екосистемі визначається, перш за все, їх трофічними зв'язками. Гриби, які викликають биоповреждения, входять в групу гетеротрофних сапротрофов. Вони тісно пов'язані з субстратом, мають великий поверхнею всмоктування і чинять активний вплив на навколишнє середовище через продукти метаболізму. Незважаючи на те що всі мікодеструктори гетеротрофи, вони дуже різноманітні за своїми харчовим потребам. На підставі відношення до субстрату їх можна розділити на дві групи: неспецифічні і специфічні сапротрофи.
До неспецифічним сапротрофами відносяться гриби-полифаги зустрічаються на різних субстратах. З них найчастіше на промислових матеріалах розвиваються види пологів Aspergillus. Penicillium, Trichoderma, Alternaria, Fusarium (див. Додаток рис.1).
Гриби цих пологів утворюють різноманітні і в рясному кількості ферменти, що сприяють їх активної біохімічної діяльності, яка виражається в руйнуванні матеріалів. Однак навіть для одного і того ж гриба дана речовина може мати неоднакову поживну цінність в залежності від ряду умов, таких, як температура, вологість, наявність інших поживних речовин. Наприклад, поширені на півдні види пеніциллів, що входять в секцію Monoverticillata, мають меншу спосіб до кислотоутворення і руйнування клітковини, ніж пені-Цілла з секції Asymmetrica, домінуючі на півночі. Ізоляти північних районів мають більш високу каталазной активністю, ніж південних.