Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН провели молекулярную диагностику новгородской иконы XVI века «Деисус из 13 фигур», подвергнувшейся биопоражению. Причиной начавшихся повсеместных разрушений темперной поверхности оказался микроскопический гриб из семейства пецицевых. Это крайне необычная среда обитания для таких грибов. Более привычное «место жительства» – разлагающаяся листва и природные целлюлозные субстраты. Ученые изучили биоразрушающий потенциал этого микроорганизма и разработали эффективные средства для защиты иконы. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Journal of Cultural Heritage.
Для решения таких задач на помощь хранителям музейных ценностей приходят ученые. Так, группа генетической инженерии грибов ФИЦ Биотехнологии РАН под руководством руководителя группы, с.н.с. Александра Жгуна уже несколько лет 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 16 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 2 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.
Исследование началось в январе 2023 года. Ученые отобрали 15 микробиологических проб с поверхности. Дальнейшие исследования проводились уже в лабораторных условиях. На основе отобранных образцов получили культуры микроорганизмов, выделили их в чистые линии и определили таксономическую принадлежность.
 |
 |
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.
Чтобы определить способность гриба разрушать живописные материалы, штамм Iodophanus sp. STG-150 высеяли на специальное макеты, созданные в отделе научной реставрации темперной живописи Третьяковской галереи. Макеты создали на основе фрагментов доски, на которую проклеивали паволоку (ветошную ткань), затем помещали левкас (слой грунта) и делали выкраски отдельных материалов на основе яичной темперы, осетрового клея, защитных лаков и др., применяемых в научной реставрации. Затем 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», – рассказывает 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 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», – рассказывает руководитель группы генетической инженерии грибов, с.н.с. Александр Жгун.
В дальнейших исследованиях ученые планируют провести комплексное исследование по совместимости с живописными материалами отобранных эффективных соединений, а также, их работе в составе макетов. Для этого планируется совместно с реставраторами Третьяковской галереи создать серию макетов с выкрасками лакокрасочных материалов, к которым будут добавлены антисептики. Такое исследование позволит найти подходящее соединение для последующей обработки иконы XVI века «Деисус из 13 фигур».