Микроорганизмы обитают повсеместно. Произведения искусства не являются для них исключением. Микроорганизмы могут питаться органическими и неорганическими художественными материалами, разрушая объекты культурного наследия. Поэтому очень важно своевременно выявить такие микроорганизмы-деструкторы и создать эффективных средств для защиты объектов искусства. При этом необходимо учитывать, что разрабатываемые антисептические средства не должны повреждать живописные материалы и быть безвредными для реставраторов.
Для решения таких задач на помощь хранителям музейных ценностей приходят ученые. Так, группа генетической инженерии грибов ФИЦ Биотехнологии РАН под руководством руководитель группы Александра Жгуна сотрудничает с Государственной Третьяковской галереей. Ученые исследовали микробиом залов древнерусской живописи, принимали участие в научной реставрации полотна И. Репина «Иван Грозный и сын его Иван 16 ноября 1581 года», проводили совместные испытания новых разрабатываемых антисептиков для защиты произведений живописи.
Сейчас в фокусе внимания ученых — новгородская икона XVI века «Деисус из 13 фигур» из коллекции А. И. Анисимова, историка и реставратора древнерусской живописи. Уникальность иконы заключается в расположении всего деисусного чина на одной доске длиной более двух метров.
Икона поступила в Третьяковскую галерею в 30-х годах прошлого столетия в сильно загрязненном состоянии, со следами копоти и восковых пятен. Более всего беспокоили участки с зонами предполагаемого биоповреждения, которое могло возникнуть из-за хранения в неотапливаемой церкви. При проведении плановых консервационных работ на иконе реставраторы Третьяковской галереи обнаружили, что использование традиционных подходов, связанных с применением адгезивов, не дает положительных результатов. Реставраторы обратились к ученым ФИЦ Биотехнологии РАН с просьбой изучить проблемные зоны.
Наряду с бактериальным фоном, присутствовавшим на иконе, доминантным представителем грибов неожиданно оказался Iodophanus sp. из семейства Pezizaceae. Изоляты этого гриба (Iodophanus sp. STG-150, STG-151, STG-156 и STG-158) получили с различных проблемных зон темперной поверхности иконы — они не отличались ни по морфологии, ни по характеристическим районам ДНК. По-видимому, поражение этим грибом распространилось на всю икону.
Впервые представителя этого семейства обнаружили в столь необычной среде обитания. Более привычное «место жительства» для таких грибов — разлагающаяся листва или трава, другие природные целлюлозные субстраты, а также продукты жизнедеятельности травоядных животных.
Макеты создали на основе фрагментов доски, на которую проклеивали паволоку (ветошную ткань), помещали левкас (слой грунта) и делали выкраски отдельных материалов на основе яичной темперы, осетрового клея, защитных лаков и др., применяемых в научной реставрации. Затем исследователи совместно с учеными из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН и Московского физико-технического института на макеты помещали грибные клетки и изучали способность к деструкции.
«После проведенных исследований нам стало понятно, какие художественные материалы более подвержены воздействию гриба Iodophanus sp., а какие менее. Так, связующее яичная темпера, осетровый клей, пигмент охра входят в список его предпочтений. Красные, стронциановые желтые и кобальтово-зеленые пигменты поглощаются в меньшей степени. А вот цинковые белила и все смеси с этим пигментом практически полностью блокируют рост этого гриба. Одной из причин торможения роста может являться токсическое воздействие ионов тяжелых металлов в составе краски на микроорганизм», — рассказала руководитель проекта РНФ Дарья Авданина, с. н. с. группы генетической инженерии грибов ФИЦ Биотехнологии РАН.
В итоге оказалось, что гриб, колонизирующий икону, способен разрушать большинство составляющих материалов. На следующем этапе исследовательской работы ученые провели таргетированый подбор антисептиков для устранения найденного микроорганизма-деструктора. К исследованию подключились химики-синтетики из лаборатории биомедицинской химии ФИЦ Биотехнологии РАН и Института молекулярной биологии им. В. Э. Энгельгардта РАН.
«Они предоставили для нашей работы серии соединений, разрабатываемых для защиты произведений живописи от биопоражения. Их мы испытали против Iodophanus sp. STG-150. В ФИЦ Биотехнологии РАН синтезировали варианты гетероциклических серосодержащих соединений. Из ИМБ РАН передали алкилнкулеозиды и H-фосфиновые аналоги аминокислот. Кроме разрабатываемых соединений также изучили воздействие стандартных антисептиков, применяемых для защиты живописи, таких как Катамин АБ и пентахлорфенолят натрия. Испытания показали эффективность новых биоцидов, добавленных к микробиологическим средам — особенно серосодержащих гетероциклических соединений и H-фосфинового аналога аспартата», — отметил руководитель группы генетической инженерии грибов, с. н. с. Александр Жгун.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Journal of Cultural Heritage.
