Старинные произведения искусства, прошедшие через века, нуждаются в особой заботе. Главным врагом картин часто выступает плесень: ее споры летают в воздухе и переносятся с пылью. Специалисты ФИЦ Биотехнологии РАН и ИМБ РАН вместе с коллегами создали антисептик нового типа. Они успешно испытали его на микроорганизмах-вредителях из Государственной Третьяковской галереи.
Плесневые грибы представляют серьезную опасность для культурного наследия. Эти организмы способны разрушать красочный слой и оставлять пигментные пятна на любых поверхностях. Эксперты ФИЦ Биотехнологии РАН и Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН представили инновационный состав для защиты живописи. К проекту подключились сотрудники Третьяковской галереи и Института общей неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН.
"Особенно уязвимы древние иконы и картины, написанные темперой. Краски на основе яичного желтка, рыбьего клея и органических компонентов — идеальная пища для плесени, — пояснил Александр Жгун, руководитель группы генетической инженерии грибов ФИЦ Биотехнологии РАН. — Обычные антисептики из медицины или сельского хозяйства часто повреждают холсты либо токсичны для людей. Мы разработали безопасные аналоги природных аминокислот".
Для борьбы с микрофлорой ученые синтезировали соединения, структурно близкие к аминокислотам — ключевым элементам метаболизма. Отличие в замене карбоксильной группы (-COOH) на фосфорсодержащий фрагмент. Подобные группы есть в природных антибиотиках фосфомицине и фосмидомицине, применяемых в медицине.
"Синтезированные нами фосфоаналоги аминокислот эффективно проникают в клетки плесневых грибов, минуя клетки млекопитающих. Идеальное сочетание фосфор-содержащей группы и боковой цепи аминокислоты обеспечивает избирательное блокирование процессов, критически важных для грибов", — пояснил ключевой автор разработки Алексей Хомутов, ведущий научный сотрудник ИМБ РАН.
Испытания на грибах из Третьяковской галереи
Активность 12 новых фосфоаналогов аминокислот проверили на образцах плесневых грибов, собранных в залах Третьяковской галереи, где представлен древнерусская живопись. Тесты охватили микроорганизмы родов Aspergillus, Penicillium, Simplicillium, Microascus, Cladosporium и Ulocladium. Часть этих образцов продемонстрировала устойчивость к использовавшимся прежде антисептикам.
Яркая победа над ростом и синтезом пигментов
Все синтезированные фосфоаналоги аминокислот успешно подавили рост плесневых грибов на стандартных питательных средах. Важно отметить наблюдение: Penicillium chrysogenum (один из самых распространенных грибов, давший миру пенициллин) утратил характерную окраску. Это яркий признак нарушения биосинтеза пигментов благодаря действию новых соединений.
Включение в традиционный осетровый клей
Следующий логичный этап — внесение самых активных веществ в осетровый клей. Этот натуральный материал веками применяется художниками и реставраторами, особенно в древнерусской живописи, для закрепления слоев краски.
Превосходство в тестах на макетах
Микроорганизмы поместили на макеты с выкрасками осетрового клея. Клей содержал как наши инновационные соединения, так и стандартные антисептики для защиты картин. Фосфоаналог аминокислоты метионина вышел в лидеры! Его антигрибковая активность превзошла показатели Катамина АБ и пентахлорофенолята натрия. Обнадеживающие данные атомно-силовой микроскопии подтвердили: новый защитный агент не вредит покрытию и не изменяет спектральных характеристик осетрового клея.
Важный результат борьбы с резистентностью
"Наша работа впервые доказывает, что фосфоаналоги природных аминокислот имеют огромный потенциал для защиты живописных полотен от биоповреждений. Полученные формулы водорастворимы, что значительно расширяет сферу их практического использования и выгодно отличает от множества традиционно используемых средств", — подчеркнул Алексей Хомутов.
Длительное применение узкого спектра защитных препаратов неизбежно ведет к развитию резистентности у микроорганизмов. Это серьезно снижает действенность привычных реставрационных методик. Поэтому создание российскими учеными нового, высокоэффективного и селективного соединения является критически важным шагом в расширении инструментария доступных и безопасных антисептиков.
Эта замечательная разработка стала плодом многолетних совместных усилий специалистов из разных научных областей! Биологи, химики-синтетики, аналитики и реставраторы объединили свои знания для создания уникального решения.
Источник: indicator.ru