Array Коллектив авторов - Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 3

Для структурного укрепления ослабленного камня и заполнения трещин на скульптуре и памятниках архитектуры из известняка предлагается использовать явление осаждения карбоната кальция микроорганизмами [5]. Микробное осаждение карбоната кальция происходит в почве, пресной и морской воде, предполагается, что благодаря активности микроорганизмов образуются карбонатные осадочные породы и известняковые скалы. Кальцит образуется при осаждении кальция углекислотой, выделяемой при дыхании, брожении и окислительном разложении органических веществ самыми разнообразными микроорганизмами. Осаждение кристаллов кальцита показано в культурах сульфатвосстанавливающих бактерий, псевдомонад, бацилл, микрокков [9]. Сформировавшийся первоначально кристалл кальцита действует затем как затравка для дальнейшего отложения СаС0 3на поверхности клетки, причем он может продолжаться и на клеточной стенке мертвой клетки, происходит инкапсулирование (обезыствление) клеток, в результате чего формируются сферические или радиально-лучистые частицы. В Италии, Франции и других европейских странах исследовались и опробовались способы биолечения памятников из известняков, предлагалось использовать как живые культуры, так и фракции бактериальных клеток, биополимеры, в результате их использования были получены положительные результаты, но укрепляющий эффект был незначительным. Эти исследования получили финансовую поддержку Евросоюза. Но широкого применения, по-видимому, эти методы в консервационной практике пока не нашли.

Другим направлением исследований является поиск принципиально новых форм биоцидов и способов биоцидной обработки, которые были бы безопасны для памятников и окружающей среды. Для защиты памятников от биодеструкции предлагается использовать биоциды нового поколения, например нанокомпозитные фотоактивные биоциды. На мраморном памятнике некрополя музея городской скульптуры в Санкт-Петербурге после проведенных лабораторных исследований были протестированы защитные покрытия, включающие наноразмерные частицы двуокиси титана. Это покрытие обладает не только антимикробными свойствами, но и способствует удалению загрязнений, которые могут служить источниками питания для гетеротрофных микроорганизмов [10].

При обследовании поврежденных микроорганизмами рукописей часто вокруг заглавных букв, знаков, элементов орнамента, написанных золотом или серебром, можно видеть зоны задержки роста микроорганизмов (ил. 4). Когда нам для исследования были предоставлены препараты на основе наночастиц серебра, мы предполагали, что они обладают высокой антимикробной активностью.

Было проведено сравнительное исследование антигрибной активности НЧ серебра и азотнокислого серебра. Изучалось действие препаратов Agl, Ag2, полученных путем биохимического синтеза, препарата Ag3 (способ получения неизвестен, НЧ стабилизированы поливинилпирролидоном) на тест-культуры грибов (Табл. 2, ил. 5–7). Антимикробная активность наночастиц серебра на два порядка превосходила активность ионов серебра, что подтвердило результаты, полученные на других тест-культурах микроорганизмов о наличии специфических антимикробных свойств у НЧ серебра.

Таблица 2. Степень ингибирования роста микроскопических грибов НЧ серебра и AgN0 3 , среда Чапека

С целью поиска новых биоцидов для защиты небиостойких реставрационных материалов была исследована биостойкость традиционного осетрового клея, осетрового клея, приготовленного при специальном режиме варки, клеемелового грунта, желтковой эмульсии и темперных красок с добавками биоцидов на основе НЧ серебра и катамина АБ. Для приготовления экспериментальных образцов нами были использованы небиостойкие пигменты: желтая охра и кость жженая.

Введение в осетровый клей препаратов на основе НЧ серебра в концентрации 0,001 %, исходя из массовой доли серебра, от объема приготовленного клея приводило только к торможению развития грибов в сравнении с контрольными образцами. Через 25 дней пребывания в условиях влажной камеры развитие грибов на пленках клея с НЧ серебра было на том же уровне, что и на контрольных образцах. К сожалению, увеличить концентрацию биоцидных препаратов на основе НЧ серебра не представлялось возможным, так как они окрашивали клей в желтый цвет уже в исследованной концентрации, увеличение концентрации привело бы к еще более значительным изменениям цвета (ил. 8, 9). Клеи, содержащие препарат Ag3, который исходно был бесцветным, на свету темнели.

Катамин АБ в концентрации 0,5 % от объема обеспечивал биостойкость осетровых клеев, нанесенных на нейтральную подложку и на дерево (образцы липы) в течение 25 суток, но оказался недостаточно эффективным для защиты желтковой эмульсии красочного слоя темперной живописи. Исследованные препараты на основе НЧ серебра в использованных концентрациях не обеспечивали необходимый уровень защиты от повреждения микроскопическими грибами реставрационных материалов и красочного слоя темперной живописи. Работы по поиску новых биоцидных препаратов продолжаются.

В заключении следует отметить, что использование новых методов микробиологического мониторинга и биотехнологий поможет создать более оптимальные условия сохранения памятников истории и культуры.

Литература

1. Michaelsen A., Pinar G., Montanari M., Pinzari F . Biodeteriorarion and restoration of a 16 th-century book using a combination of conventional and molecular techniques: A Case Study // International Biodeterioration and Biodegradation, 63, 2009. P. 161–168.

2. Di Bonaventura M. P., De Salle R., Bonacum J., Koestler R. J. Tiff any’s Drawings, fungal spots and phylogenetic trees // Molecular Biology and Cultural Heritage: Proceedings of the international Congress on Molecular Biology and Cultural Heritage, 4–7 March 2003 / ed. by C. Saiz-Jimenez. Sevilla, Spain, 2003. P. 131–135.

3. Рангно Н. В., Jacobs K. и др. Диагностика домовых грибков при помощи ДНК-чипа // Иммунология, аллергология, инфектология. 2010. № 1. С. 81.

4. Ranalli G., Belli C., Baracchini C., Caponi P., Pacini P., Zanardini E., Sorlini C . Deterioration and bioremediation of fresco: A case-study // Molecular Biology and Cultural Heritage: Proceedings of the international congress on molecular biology and cultural heritage, 4–7 March 2003 / ed. by C. Saiz-Jimenez. Sevilla, Spain, 2003. P. 243–246.

5. Tiano P. Biomediated Calcite Treatments for Stone Conservation // Molecular Biology and Cultural Heritage: Proceedings of the International Congress on Molecular Biology and Cultural Heritage, 4–7 March 2003 / Ed. by C. Saiz-Jimenez. Sevilla, Spain, 2003. P. 201–208.

6. Barabesi C., Salvianti F., Mastromei G., Perito B . Microbial Calcium Carbonate Precipitation for Reinforcement of Monumental Stones // Molecular Biology and Cultural Heritage: Proceedings of the International Congress on Molecular Biology and Cultural Heritage, 4–7 March 2003 / Ed. by C. Saiz-Jimenez. Sevilla, Spain, 2003. P. 209–212.

7. Bagwell S . The Beauty of Science: New Technologies in art restoration // Illumin: A Review of engineering in everyday life. 2004. V. 6. Issue I. P. 1–4.

8. Hoke C . Technology & Tools Used in Art painting restoration // eHow. 2010. April 14: http://www.ehow.com/list_6299209_technology-used-art-painting-restoration.html