Minulosť zachránená pre budúcnosť

30. júl. 2018 • Biologické vedy

Minulosť zachránená pre budúcnosť

Umelecké diela, pozostatky našich slávnych predkov aj písomné dokumenty – svedkovia z dávnej minulosti – potrebujú ochranu pred neviditeľným nepriateľom. Mikroorganizmy a plesne môžu zničiť doklady nášho kultúrneho dedičstva. Sú však zodpovedné aj za charakteristické chute našich potravín, ako sú vína či syry.

Mikrobiálne spoločenstvo je výborne organizované. Jeho členovia si delia prácu a keď sú spolu, pracujú veľmi efektívne. Až tak efektívne, že môžu zničiť umelecké dielo.

Kultúrne dedičstvo nie sú len umelecké diela, ale aj tradičné potraviny a nápoje. Bryndza a víno so svojimi typickými chuťami a arómami majú na Slovensku dlhú históriu.

Vedecký tím Laboratória environmentálnej a potravinovej mikrobiológie pôsobiaci v Ústave molekulárnej biológie SAV v Bratislave je prvým a zatiaľ jediným laboratóriom na Slovensku, v ktorom študujú mikroorganizmy ohrozujúce umelecké diela. Ide o množstvo umeleckých a historických materiálov – kameň, fresky, drevo, papier, pergamen, textil, fotografie a syntetické polyméry. Pri svojej práci v laboratóriu skúmajú mikrobiálne komunity zapríčiňujúce biodeterioráciu nášho kultúrneho dedičstva (nežiaducu zmenu v materiáli spôsobenú činnosťou organizmov) a tiež mikroorganizmy zodpovedné za kvalitu tradičných slovenských potravín.

Záchrana kultúrnej identity

Kultúrne dedičstvo hovorí o našej identite ako Slovákov, ale aj ako Európanov. Pamiatky, ktoré sa dedia z generácie na generáciu, je potrebné chrániť. Záchrana kultúrneho dedičstva však nie je len o udržiavaní kamenných stavieb, ale aj o starostlivosti o množstvo predmetov z rozmanitých materiálov nachádzajúcich sa okolo nás alebo uložených v galériách, archívoch, múzeách a knižniciach. Historické predmety kultúrneho dedičstva, ako sú sochy, oltáre, pergameny, knihy, múmie, pozostávajú aj z rôznych polymérnych látok ako epoxidy, celulóza, lignín, kolagén alebo keratín, môžu byť degradované mnohými druhmi mikroorganizmov.

Biodeterioráciu, teda nežiaduce zmeny materiálov, spôsobujú baktérie s názvom archea (veľmi stará skupina jednobunkových organizmov, charakteristická tým, že žije v extrémnych prírodných podmienkach), huby a lišajníky, ako aj rastliny a hmyzí škodcovia, nachádzajúci sa na nástenných maľbách v kostoloch, jaskyniach, katakombách, na rôznych architektonických povrchoch a kamenných pamiatkach vo vonkajšom prostredí. Huby a baktérie dokážu deštruovať aj historické obrazy, šaty, keramiku, múmie, knihy a rukopisy. To platí aj pre umelecké predmety vytvorené z moderných materiálov.

odber vzoriekZákladom je stanovenie diagnózy

Biodeterioračný proces na predmetoch kultúrneho dedičstva je podmienený viacerými faktormi: chemickým zložením a charakterom samotného materiálu, podnebím a expozíciou objektu, spôsobom a frekvenciou čistenia povrchu a upratovaním v múzeách.

Vždy je potrebné zistiť konkrétne podmienky, ktoré pôsobia v danom prostredí pri uložení predmetu v depozite. Najmä akými mikroorganizmami sú tieto predmety kontaminované a aké enzymatické schopnosti pôsobiace mikroorganizmy majú. Môžeme to nazvať aj stanovením diagnózy. Táto analýza je potrebná, pretože mikrobiálne spoločenstvo je výborne organizované. Jeho členovia majú rozdelenú prácu a keď sú spolu, pracujú veľmi efektívne. Až tak efektívne, že môžu zničiť umelecké dielo.

Jednotlivé kroky výskumu obsahujú prieskum mikroflóry biodegradujúcej umelecké objekty a analýzu stupňa biologického znehodnotenia. Nasleduje štúdium biodegradačných aktivít mikroorganizmov, analýza materiálov a na záver návrh stratégie konzervovania.

Identifikácia

Mikroorganizmy osídľujúce rôzne materiály je možné identifikovať pomocou kultivačne závislých (potrebná je predchádzajúca kultivácia mikrorganizmov) a kultivačne nezávislých metód, ktoré umožňujú identifikovať mikroorganizmy priamo z izolovanej zmesnej DNA alebo RNA. Takto je možné nájsť predovšetkým mikroorganizmy, ktoré sa kultiváciou nepodarí odhaliť. Využitie kultivačne závislej analýzy umožňuje aj štúdium vlastností týchto mikroorganizmov a prípadné využitie vybraných kmeňov alebo ich enzýmov pri ďalších aplikáciách, ako sú napríklad degradácia organických a syntetických polymérov či bioreštaurovanie historických pamiatok.

Mikrobiálne enzýmy v biotechnológii

V dnešnej eco-friendly dobe rastie dopyt po inovatívnych riešeniach ochrany a konzervácie materiálov – reštaurovanie biolátkami bez vedľajších účinkov na ľudské telo či okolie. Tento proces je veľmi zložitý. Napríklad fotografie sa v minulosti robili na rôznych typoch papiera, musíme preto najskôr zistiť jeho zloženie až potom hľadať vhodnú látku na ochranu pred degradáciou. Nášmu tímu sa podarilo pomocou hydrolytických enzýmov rozlepiť glejom spojené časti drevených objektov. Hydrolytickými enzýmami je možné oddeliť jednotlivé časti, ktoré môže reštaurátor následne opraviť. Tento postup sa môže rozšíriť aj na glejom lepené historické knihy.

„Jedným z  klientov“ laboratória bolo aj mumifikované telo Žofie Šerédyovej, viac než tristoročnej múmie z Krásnej Hôrky.

Mikroorganizmy a esenciálne oleje

Na ošetrenie papierových dokumentov sa v minulosti používalo množstvo dezinfekčných látok, napríklad butanol, etylénoxid a iné. Niektoré z týchto látok, napríklad syntetický tymol a formaldehyd, sú už zakázané, pretože môžu negatívne ovplyvňovať zdravie zamestnancov. Preto sa hľadajú nové možnosti antimikrobiálnej ochrany knižných fondov a archívnych dokumentov, ktoré by nepoškodzovali papier ani ďalšie materiály a zároveň by nemali negatívny vplyv na ľudské zdravie. Pri hľadaní nových metód na dezinfekciu dokumentov vedcov zaujali vlastnosti esenciálnych olejov a začali sa tak rozvíjať metódy, ktoré využívali dezinfekčné účinky niekoľkých rastlinných esenciálnych olejov. Zatiaľ sme pracovali len s knihami zo začiatku minulého storočia a s fotografiami. Použitím laboratórnej dezinfekčnej pomôcky na testovanie výparov esenciálnych olejov sa nám podarilo výparmi tymianového esenciálneho oleja vyčistiť plesňami napadnuté fotografie a knihy.

Ako chutí kultúrne dedičstvo

Súčasťou kultúrneho dedičstva sú aj tradičné potraviny a nápoje. Bryndza a víno majú na Slovensku dlhú históriu so svojimi typickými chuťami a arómami. Bryndza mala veľký komerčný úspech vo Viedni už v 19. storočí pod názvom liptauer a slovenské vína sa považovali za veľmi kvalitné. Jedným z obľúbených vín Márie Terézie bola frankovka z Rače. Na ceste za kvalitným vínom i bryndzou potrebujeme vedieť, aké mikroorganizmy sa podieľajú na tvorbe ich chuti či vône.

 

Autor: Dr. Domenico Pangallo, DrSc. a kolektív Laboratória environmentálnej a potravinovej mikrobiológie, Ústav molekulárnej biológie SAV v Bratislave

Foto: archív laboratória

 

Viac o tom ako mikroorganizmy a plesne ohrozujú naše kultúrne dedičstvo a ako proti nim efektívne bojovať, ako aj o iných zaujímavých témach, sa dočítate v časopise Quark (číslo 07/2018), ktorý nájdete v novinových stánkoch alebo si ho môžete predplatiť v elektronickej alebo papierovej verzii na www.quark.sk.

Súvisiace:

Hore
Extrapolácie 2018
Veda v Centre
TVT 2018
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
Utorok s psychológiou TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Prechod VK na VND - jeseň
TVT 2017 články
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Horenie je chemická reakcia, pri ktorej vzniká teplo a vyžaruje sa svetlo.
Zistite viac