Сотрудники 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. Исследователи изучили биоразрушающий потенциал этого микроорганизма и разработали эффективные средства для защиты иконы. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Cultural Heritage.

Микроорганизмы обитают повсеместно. Произведения искусства не являются для них исключением. Микроорганизмы могут питаться органическими и неорганическими художественными материалами, разрушая объекты культурного наследия. Важным является выявление таких микроорганизмов-деструкторов и создание 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 учёные. Так, группа генетической инженерии грибов ФИЦ Биотехнологии РАН под руководством старшего научного сотрудника Александра Жгуна сотрудничает с Государственной Третьяковской галереей. Группа исследовала микробиом залов древнерусской живописи, принимала 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 исследователей — 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 двух метров. Икона поступила в Третьяковскую галерею в 30-х годах прошлого столетия в сильно загрязнённом 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 в ФИЦ Биотехнологии РАН с просьбой изучить проблемные зоны.

Исследование началось в январе 2023 года. Участники исследования отобрали 15 микробиологических проб с поверхности. Дальнейшие работы 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 других, применяемых в научной реставрации. Затем совместно с сотрудниками 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 проведённых 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 жёлтые и кобальтово-зелёные 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 тяжёлых металлов в составе краски на микроорганизм», — рассказывает руководитель проекта РНФ Дарья Авданина, страший научный сотрудник группы генетической инженерии грибов ФИЦ Биотехнологии РАН.

В итоге оказалось, что гриб, колонизирующий икону, способен разрушать большинство составляющих материалов. На следующем этапе исследовательской работы учёные 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», — рассказывает  Александр Жгун.

В дальнейших исследованиях авторы 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».

Источник: пресс-служба РНФ.