Микроорганизми, вредители по живописта

Електронна библиотека по архивистика и документалистика

Раздел: «Статии»

Научен ръководител на Електронната библиотека: проф. д-р А. Нейкова

Автор: Мария Старчева

Дизайн: Давид Нинов

София, 2016

Повредите, получени с течение на времето върху произведенията на изкуството, се дължат освен на механични фактори и въздействия от околната среда, но и на микроорганизми — плесени, актиномицети (лъчисти гъби) и бактерии.

Те са навсякъде — в почвата, във въздуха и водата, по растенията и животните. Пораженията, които нанасят по живописта, показват, че те се развиват върху тях, тъй като намират необходимите жизнени условия. За микроорганизмите това са наличие на хранителни източници, оптимална влажност и температура за развитие; подходящо pH на средата и отсъствие на антисептични вещества.

Микроорганизмите, развиващи се по живописта, по отношение на начина на хранене са хетеотрофни. За тях е характерно, че техни източници за храна са органични съединения — въглехидрати, белтъчини и мазнини. Благодарение на богата гама ензими, отделяни от тях извънклетъчно, става разграждане на органичните съединения за усвояване на необходимия С и N, както и използуване на отделената енергия за важни жизнени процеси.

Материалите, от които се изпълняват произведенията на живописта, са отлична хранителна среда за микроорганизмите, тъй като съдържат органични вещества — белтъчини в свързвателите и боите; въглехидрати — целулоза в хартията, платното или дървото; мазнини като свързватели в боите. Свързвателите от растителен произход — скорбяла, продукти от разлагане на целулозата, лепила от костилкови дървета (растителни гуми), са богати на въглехидрати и органични киселини. Свързвателите от животински произход — казеин, яйчен белтък, кожен, костен и рибен туткал, са богати на белтъчини и разнообразни аминокиселини.

Маслата, които се използуват в живописта — съхливи и несъхливи — ленено, орехово, слънчогледово, тунгово и конопено, са естери на тривалентния алкохол глицерин и висшите мастни киселини (наситени — палмитинова, стеаринова, меристинова, и ненаситени — олеинова, линолова, линоленова), представляват естествен субстрат за развитие на микроорганизми.

Използуваните восъци и парафин, изкуствени смоли (поливинилови и полиакрилови) са също хранителна среда за развитие на микроорганизми.

Микроорганизмите разрушават и някои компоненти на основата — атакуват целулозните влакна на ленените и конопените нишки в платната. Целулозата като полизахарид те атакуват за въглеродния източник и за енергийни нужди. По същата причина те рушат и дървената основа на иконите поради наличие в дървесината на целулоза, хемицелулоза и лигнин.

Замърсяванията по живописния слой са също хранителни източници за микроорганизмите.

Освен чрез ензимната си активност микроорганизмите разграждат основни органични компоненти от материалите на живописните творби и чрез отделените от тях метаболити на обмяната на веществата.

При разграждане на моно и дизахаридите от плесени се отделят въглероден двуокис и вода. Такава метаболитна вода заедно с околната и проникващата влага в материала води до създаване условия за масово развитие на микроорганизми. Метаболитните органични киселини, като лимонена, оксалова и други, стават причина за разрушаване на кредата в грунда и за промени в цвета на боите.

Крайни продукти от разпадане на белтъчините са амонякът и сероводородът. Последният е опасен за оловнобялата боя. Такова е действието му и върху други бои, съдържащи тежки метали. Отделеният амоняк довежда до хидролиза белтъчините в лепилата или в живописния слой. Рушат се зелените бои, които съдържат мед (Cu).

В процеса на развитието си колониите плесени и актиномицети отделят пигментни вещества, които проникват до основата. Образуват се трудни за почистване петна (1)(2)(3).

При по-силно поразена от микроорганизми живописна творба вследствие механични и биохимични въздействия се наблюдават следните премени: по повърхността на живописния слой мъхести петна или точки от плесени (при отстраняването им остава петно), неясна рисунка, променен колорит, лаковият слой е напукан вследствие изменения в структурата на лака и боите и присъствието на проникнали в дълбочина хифи на плесените. Следва лющене и разтрошаване на живописния слой. От яркооцветения мицел и спори на плесените се забелязват цветни петна. По платното — ленено, памучно или конопено, същo ce виждат нелепи от плесени и цветни петна. Най-опасни са целулозоразлагащите плесени, които снижават здравината на влакното им.

При разградени скорбелни и белтъчни вещества в обработеното с лепила платно същото се напада от микроорганизми. Когато микроорганизмите се развият на лепилния субстрат, първо се поразява грундът; той се лишава от свързвател и става трошлив. Те засягат слоя боя и физически влияят за унищожаването на живописта. Живописният слой загубва еластичността си, връзката си с основата, почва да се лющи и разпрашва(4)(5).

Проучванията показват, че плесените се развиват в по-големи количества от страната на платното и по-малко откъм живописния слой. Причина за това е антисептичното действие на солите на тежките метали — живак, кадмий, кобалт, олово и цинк, съдържащи се в боите.

По данни от специалната литература по увредените живописни платна винаги присъствуват плесени от родовете Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Stemphylium, Alternaria, Macrosporium, Scopulariopsis, Chaetomium, Stachybotris.

Плесени от p. Penicillium, Stemphylium, Alternaria, Cephalosporium и Verticillium, актиномицети (лъчисти гъби) участвуват в разграждането на безазотните органични съединения (в растителни лепила и др.).

Полизахаридите специално се атакуват от плесени от родовете Pеnicillium, Aspergillus, Phema, Chaetemium, Fusarium, Cladosporium, актиномицети и специализирани бактерии. Разграждат скорбялата, целулозата и растителните гуми.

Установено е, че по живописния слой на маслената и темперната живопис се срещат плесените Alternaria tennuis, Aspergillus repens, Cladosporium herbarum, Cylindophora sp., Geotrichum sp., Penicillium cianeo fulyum. Само по маслената живопис се откриват Penicillium notatum, Penicillium puberulum, Pen. roqueforti, Pen. spinolosum, Pen. vinaceum. A по темперната живопис — Scopulariopsis brevicaulis и Stemphylium ilicis. Доказано е, че лепилните бои са по-благоприятна хранителна среда за плесени, отколкото маслените бои(6)(7)(8)(9).

От свързвателите, използувани в реставрационната практика, поливинилацетатната темпера е по-устoйчива от температа на базата на акриловата смoла, яйчната темпера се поразява дори и в присъствието на антисептика натриев флуорид.

Има вещества в живописта, за които е установено, че стимулират развитието на плесени, например ултрамарина.

От живописния слой на икона е била изолирана бактерия, идентифицирана от p. Bacillus (подвижна, Грам (+)).

Става ясно, че по живописта микроорганизмите се развиват както по повърхността, така и във вътрешните слоеве, доколкото те служат за източници на хранителни вещества — по основата платно или дърво; по грунда — лепилен, маслен или на основа яйчен белтък; по използуваните лепила; по живописния слой — маслен или темперен.

Важно жизнено условие за развитието на микроорганизми върху живописните произведения е подходящата за тях влага и температура. Те са основните фактори, регулиращи растежа и развитието на плесени, актиномицети и бактерии. Поначало влагата не е само във въздуха на окръжаващата среда, но и в материалите с висока хигроскопичност. Същите от своя страна непрекъснато поемат влагата от околната среда и са най-застрашени от развитието на микроорганизмите по тях — такива са растителните влакна в памучните, ленените или конопените платна и дървената основа на иконите. Установено е, че тяхната хигроскопичност е еднаква.

При определен оптимум на влажност и температура се създават благоприятни условия за растеж, развитие и хранене на плесените и бактериите. За бактериите е характерно, че се развиват на обектите, когато тяхната влажност е близка до пълното им насищане.

Комбинацията на двата фактора относителна влажност и температура в оптимални степени довежда до «заболявания» на живописта(10).

За влиянието на относителната влажност върху растежа на плесени — вредители по живописта, говорят публикувани в литературата резултати от опит, проведен във ВНИИР. За този експеримент е била поддържана относителна влажност на въздуха от 45% до 100% и 25°С температура в продължение на месец. По образци на древноруската темперна живопис плесени започват да се развиват при 75% относителна влажност на въздуха. Това са видовете Aspergillus versicolor, Asp. repens, Clad. sphaerospermum, Sporotrichum sp., Pen. vinaceum. На образците с емулсионен грунд плесените се развиват по-интензивно, отколкото на такива с маслен грунд.

По икони от XIX в. са прорастнали плесени при относителна влажност на въздуха 95–100%. Изолирани и определени са били видовете Cladosporium herbarum, Clad. straminicola, Mucor rasemosus, Scopulariopsis brevicaulis, Sporotrichum sp., Stemphylium ilicis, Trichoderma lignorum(11)(12).

Общо за образците при 66% относителна влажност на въздуха растеж на плесенни гъби не е бил отбелязан.

В СССР според инструкция от 1956 г. в картинните галерии за произведения на кавалетна живопис трябва да се поддържа относителна влажност на въздуха 60–65%, но не и повече.

Когато са налице увредени картини и се съмняваме за участието на микроорганизми, е необходимо те да се огледат с лупа. Така ще може да се открие причината за разрушаването на произведението — развитие на плесени, осоляване и др.

Ако има плесени, се взема проба за микробиологично изследване от мъхестите петна и налепи, от цветните петна и разядени места по платното. Съгласно установената микробиологична техника се прави посявка върху съответни хранителни среди. При растеж на плесени и други микроорганизми с изолирани чисти култури от тях се заразява образец, близък или еднакъв по изпълнение и материал с увреденото произведение. Създават се условия за оптимална относителна влажност и температура. Ако се развият плесени по образеца, то се определя дали те са тъждествени с изолираните от поразената живопис. Макро и микрокартината на поражение, получена на образеца, се сравнява с естественото поражение на изследвания експонат и окончателно се потвърждава идентичността на изолираните микроорганизми.

През 1981 г. в ателието за консервация и реставрация към Националната художествена галерия предстоеше реставрация на три живописни платна от н. х. Златю Бояджиев, рисувани 1960 г. Картините бяха силно увредени от лицевата и от обратната страна вследствие продължителна атака на микроорганизми. Видими бяха бели полета, подобни на осолявания, налепи в различни цветове и скъсани места на платното. По живописния слой се наблюдаваха пигментни петна в розовочервен цвят — резултат от метаболитна дейност на плесени. От всички тези увредени места бяха взети микробиологични проби и направени посевки на съответни хранителни среди. Изолирани бяха в чисти култури 55 плесени и 5 бактерии. Лъчисти гъби (актиномицети) не се изолираха. Плесените отнесохме към кл. Fungi imperfecti, a бактериите към семейства Coccaceae, Bacillaceae, Mycobacteriaceae. Ha неповтарящите се 8 щама плесени и 5 щама бактерии бе извършено таксономично определяне по вид въз основа на морфолого-културните и филого-биохимичните им свойства. Проверена бе и тяхната целулазна, протеазна и амилазна активност. Определихме следните видове плесени: Asperillus fumigatus, Asp. sydovii, Asp. conicus, Monilia sitophyla, Penicillium citrinum, Pen. charlesii, Memnoniella echinata, Cladotrichum sp. и следните бактерии: Micrococcus gummosus, Micrococcus caseolyticus, Bacillus virgatus, Micrococcus albicans, Pseudobacterium biforme.

За диференциране на увреждащите плесени и бактерии от случайно попадналите извършихме заразяване с определените от нас по вид плесени и бактерии върху образци живопис, които изготвихме на ленено платно (по структура същото, каквото е използувал авторът), грундирано, и с нанесена скалата маслени бои, използувани в оригиналните творби, които изследвахме. Единият от образците оставихме незаразен за контрола, а вторият заразихме с изолираните от оригиналите и определени по вид микроорганизми в съответен ред — от лицевата и обратната страна. Така подготвените образци бяха поставени при оптимални условия за развитие на микроорганизмите — в термостат на 26°С и 100% относителна влажност на въздуха, постигната с наситени разтвори на химически вещества.

След 3 месеца наблюдавахме изменения по заразения образец — петна, цветни налепи и бели, подобни на осоляване напластявания, каквито имаше и в оригиналите. Плесени се развиваха и на обратната страна, и върху лепилото, свързващо дървените летви на рамката. Разрушени места по платната нямаше, тъй като такива могат да се появят при продължителен, живот на микроорганизми с целулозна активност върху тях.

От увредените места на образеца по известната техника на работа реизолирахме микроорганизми, които по пътя на таксономичното им определяне установихме, че са същите 8 плесенни щама, изолирани и от оригиналите. От бактериите бе изолиран само един вид, също преди това отделен от оригиналите.

В резултат на нашите микробиологични изследвания като увреждащи микроорганизми по изучаваните поразени живописни платна определихме:

Asp. fumigatus — изолиран от оригинала и реизолиран от заразения образец от жълто-зелени, при застаряване до сивкаво налепи. Притежава висока целулазна и протеазна активност.

Asp. sydovii — изолиран от оригинала и от образеца само откъм живописния слой от налепи със синьо-зелен до наситено син цвят. Притежава протеазна активност.

Asp. conicus — изолиран от оригинала и реизолиран от заразения образец от налепи със сивочерен цвят. Характеризира се с висока целулазна и амилазна активност.

Monilia sytophyla (P. sitophyla montagne) — изолиран от розовочервени петна от оригинала и такива по заразения образец. Щамът се развива по живописния слой и по обратната страна на платното. Проявява висока амилазна, целулазна и протеазна активност.

Penicillium citrinum — изолиран от двете страни на образеца и оригинала от светлозелени налепи. Притежава амилазна, целулазна и протеазна активност.

Penicillium charlesii — изолиран от оригинала и реизолиран от опитния образец от мъхести налепи със зеленикавосивкав цвят. Плесенната култура проявява висока целулазна, протеазна и амилазна активност.

Memnoniella echinata — изолиран от оригинала и образеца от жълто-зелени налепи. Проявява целулазна и амилазна активност.

Cladotrichum sp. — изолиран от обратната страна (лененото платно) на оригинала и заразения образец. Притежава висока целулазна активност.

Реизолираната бактерия от опитния образец се оказа изолираната от бели напластявания по оригинала Micrococcus caseolyticus.

Другите 4 изолирани от оригиналите бактерии, които не се развиха по образеца, считаме за случайно попаднали — бацилният вид като спорова форма, а останалите — със замърсяванията от органичен и неорганичен произход върху повърхността на живописния слой на изследваните платна.

Въз основа на тези изследвания по идентифициране на микробните агенти — вредители по живописни произведения, продължихме опитната лабораторна работа по търсене подходящ антисептик с фунгицидно и бактерицидно действие, необходим за консервацията и реставрацията на живописните творби на н. х. Зл. Бояджиев.

Освен този традиционен начин на работа се използува методът на сканираща електронна микроскопия, новонавлязъл в арсенала на биологичните методи. Този метод позволява непосредствено поразената повърхност да се наблюдава за присъствие и отсъствие на микроорганизми. Голямата разрешителна способност на използувания микроскоп дава възможност да се изучава морфологията на плесените и да се идентифицират същите даже до вид. Някои автори чрез сканираща електронна микроскопия са успели да получат резултати за атакуваните компоненти на субстрата и дълбочината на проникване на микроорганизмите в субстрата. Възможно им е било да определят развиват ли се микроорганизмите върху определен субстрат, или само върху замърсявания на обекта(13).

Тези изследвания, които предшествуват консерваторската и реставраторската работа, се извършват с помощта на микробиолог.

При определени условия произведенията на живописта, съхранявани или излагани в галерии, могат да бъдат увредени от микроорганизми, преди всичко от плесени. Затова е необходимо провеждането на профилактика. Тя включва създаването на условия, които предпазват експонатите от плесенясване, а именно: 1) Съблюдаване на температурно-влажностен режим — да се следи да няма резки колебания в температурата, защото това способствува за образуване кондензирана влага върху експонатите и прорастване на споровите форми. 2) Новопостъпилите експонати да се оглеждат за поражения от микроорганизми (налепи, точки, цветни петна). 3) Да се почистват от прах, тъй като заедно с него се наслагват спорите от плесени. 4) Да се отстраняват замърсяванията, които, съдържайки органични вещества, са източници на храна за микроорганизмите(14)(15).

В случай че са налице живописни творби, заразени с микроорганизми, трябва да се предприемат профилактични мерки. Незабавно същите да се изолират в отделни помещения, където следва да се почистят с мека четка или влажен тампон с подходящ дезинфектант. Формалинът и натриевият пентахлорфенолат вече не се използуват, понеже е установено, че формалинът уврежда лепилата, а натриевият пентахлорфенолат влиза във взаимодействие с боите и изменя техния цвят (особено оловнобялата). Той е токсичен, а и широката му и продължителна употреба е довела до поява на устойчивост у микроорганизмите(13).

В специалната литература сега се препоръчват за дезинфекция четвъртичните амониеви соли, които са повърхностно активни вещества с фунгицидни свойства(16). Най-резултатен от тях е катапинът(17).

Плесените се почистват по повърхността на живописния слой, но тъй като те водят началото си от грунда, то обработката се прави и от обратната страна на платното.

По литературни данни резултати се получават и при дезинфекция с водоразтворимо производно на антибиотика нистатин. За живопис върху дървена основа се предлага стерилизация с γ-лъчи в определени дози или дезинфекция с етиленов окис.

Към профилактиката се отнася и включването на антисептични вещества в реставрационните материали. Това е наложително, тъй като при реставраторските процедури често влагата в живописния слой и грунда на произведението се повишава и това става причина да се активизират наличните спори от плесени или да се развият новопопаднали(18)(19)(20).

Използуваните лепила от животински или растителен произход, натуралните свързватели и платното, ако не са защитени с антисептици, то като хранителна среда са изложени на бързо и обилно развитие на плесени, бактерии и актиномицети.

Изследвания за повишаване биоустойчивостта на гуашови, казеино-маслени и темперни бои (малко от тях са природно устойчиви към плесени) показват, че фенолът не я увеличава, а, обратно, стимулира развитието на плесени. Той влиза в химическа реакция с пигменти на цинковобялата боя и новото съединение няма противоплесенни свойства. Повишаване биоустойчивостта на боите е постигнато с нипагин (метилов естер на парооксибензоената киселина). Същият антисептик има и бактерицидно действие и предпазва свързвателите от увреждащото присъствие на бактерии(13)(21)(22).

По литературни данни четвъртичната амониева сол катамин А Б, поставена в рибния туткал, използуван в реставраторската практика, повишава неговата биоустойчивост и подобрява свойствата му(17)(23)(22)(16). За защита на грундирани платна като най-ефективен се посочва нипагинът. Вече е изработена технология за производство на антисептирано с него платно за изпълнение на живопис(24).

Засега още не е открит «универсален» антисептик за консервация и реставраторска работа, който да действува на всички увреждащи живописта микроорганизми и да се прилага при всички техники живопис.

Проблемът за защита на материалите, от които се изпълнява живописното произведение, е много важен, тъй като от това зависи запазването на художествената творба от микроорганизми-вредители, и се определя по-нататъшният й живот.

Бележки

1. Безбородова Л. Ф., И. М. Еремина. Биологические повреждения художественных произведений и меры защиты. Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Материалы всесоюзной школы семинара, 1976.

2. Горленко М. В., Л. Н. Чекунова. Микроорганизмы — агенты биоповреждений. Проблемы защиты от биоповреждений. (Сборник). Издательство «Знание». М., 1979.

3. Реставрация, исследование и хранение музейных художественных ценностей. Научные методы музейного хранения (Биоповреждения музейных экспонатов). Научнореферативный сборник. М.,1979.

4. Воронина Л. И., Д. И. Курицына. Проблемы защиты от плесневения. Проблемы биологических повреждений и обрастания материалов, изделий и сооружений. 1972.

5. Воронина Л. И. Основы музейной консервации и исследования произведений станковой живописи. М. Искусство, 1976.

6. Воронина Л. И. Некоторые сведения о грибах, разрушающих произведения живописи. Сообщения, 17–18, 1966.

7. Воронина Л. И. Некоторые сведения о грибах, разрушающих произведения живописи. Сообщения, 24–25, 1969.

8. Курицына Д. С. Микрофлора произведений изобразительного и прикладного искусства. Научные доклады высшей школы. Биологические науки, № 2,1956.

9. Лепекова Д. С. Плесневые грибы, разрушающие произведения изобразительного искусства. Сообщения, 27, 1971.

10. Курицына Д. С. Влияние относительной влажности воздуха на повреждаемости живописи плесневыми грибами. «Микология и фитопатология». 1969. Т. 3. Вып. 5.

11. Курицына Д. С. Микрофлора, вредящая произведениям искусства. Кн. «Московское общество испытателей природы». Доклад «Зоология и ботаника». Кн. 2. М., 1969.

12. Курицына Д. С. Плесневые грибы, разрушающие древнерусскую монументальную живопись и борьба с ними. Труды НИИ культуры. Т. 1, 1971.

13. Безбородова Л. Ф., И. М. Еремина. Замена пентахлорфенолята при реставрации произведений графики другими антисептиками. Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Материалы всесоюзной школы семинара, 1976.

14. Воронина Л. И. Профилактика поврежденных музейных экспонатов плесневыми грибами и меры борьбы с ними. Реставрация, исследование и хранение музейных экспонатов.

15. Курицына Д. С., Т. П. Сизоза. Новые виды грибов из родов Sporotrichum Fr. и Trichoderma, изолированных с произведений изобразительного искуссгва. «Микология и фитопатология», 1967. Т. 1. Кн. 4.

16. Воронина Л. И. Дезинфекция кавалетной, масленой и темперной живописи. Реставрация, исследование и хранение музейных художественных ценностей. М., 1979. Вып. 1.

17. Воронина Л. И. и др. Рыбный клей, антисептирование катамина — АБ и некоторые аспекты его применения в реставрационной практике. Музееведение и охрана памятников. Реставрация и консервация музейных ценностей. М., 1981. Вып. 3.

18. Воронина Л. И. Антисептирование реставрационного материала и применение некоторых антисептиков для дезинфекция произвзделий изобразигельного искусства. Сообщение, 1960. Вып. 1.

19. Безбородова Л. Ф., И. Н. Бочкова. Внедрение в практику реставрации графики новых антисептиков для защиты пшеничного клея от плесневения. Реставрация, исследование и хранение музейных художественных ценностей. М., 1976, № 6.

20. Воронина Л. Я. Меры борьбы с плесневыми грибами на произведениях живописи. Сообщения ВЦНИЛКР, № 2, 1968.

21. Воронина Л. И. Новый способ защиты микроорганизмов гаушевых и казенно-масляных темперных красок. Реставрация, исследование и хранение музейных художественных ценностей. М., 1977. Вып. 4.

22. Травинская Е. К., Н. Г. Борисова. Подбор антисептиков-дезинфектантов и разработка методики антисептирования живописи. Реставрация, исследование и хранение музейных художественных ценностей. М., 1976. Вып. 2.

23. Лепова Л. И., М. И. Ратушная и др. Изучение возможности бактериальные поражения рыбного клея, используемого при реставрации художественных произведений. Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Материалы всесоюзной школы семинара.

24. Воронина Л. И. Защиты художественных грунтованных холстов от плесневения. Художественное наследие. Хранение, исследование, реставрация, (3 33), 1977.