Nauka movi(e): o ochronie zabytków głosem Zespołu prof. Beaty Gutarowskiej

Obiekty zabytkowe są bezcennym elementem dziedzictwa kulturowego świata. Aby kolejne pokolenia mogły je poznawać i podziwiać niezbędna jest odpowiednia ich ochrona. Na Politechnice Łódzkiej, ceniony na świecie, zespół naukowców opracowuje odpowiednie metody dezynfekcji - jednego z etapów zabezpieczenia obiektów.

Na jakie zagrożenia narażone są zabytki?
Głównym zagrożeniem jest proces biodeterioracji. Bio – oznacza, że uczestniczą w tym procesie różne organizmy żywe, zarówno mikroorganizmy, a więc bakterie i grzyby, ale także glony, porosty, rośliny, czy nawet zwierzęta. Deterioracja – to słowo zaczerpnięte z łaciny, które oznacza niszczenie. Biodeterioracja to biologiczne niszczenie wszystkich materiałów technicznych przez organizmy żywe, w tym także obiektów zabytkowych.

Jak zapobiegać lub spowolnić ten proces?
Najważniejsze, aby obiekty zabytkowe przechowywać w odpowiednio do tego przygotowanych pomieszczeniach, w których utrzymywane są stałe, optymalne parametry: wilgotności,  temperatury oraz oświetlenia. W zależności od rodzaju obiektu np. czy są to tekstylia, fotografie lub papier, zalecane są różne warunki przechowywania. Dlatego tak istotne jest monitorowanie parametrów mikroklimatycznych pomieszczeń, w których znajdują się zabytki. Niebagatelny wpływ ma również zanieczyszczenie środowiska, z którego pochodzą obiekty, ponieważ zanim trafią do pracowni konserwatorskich, mają różną historię. Dodatkowo zanieczyszczenia organiczne np. kurz, gleba sprzyjają rozwojowi drobnoustrojów.

Jakie prace wykonuje Pań Zespół badawczy?
Zajmujemy się badaniem biodeterioracji obiektów zabytkowych i materiałów technicznych, określeniem skali ich zanieczyszczenia mikrobiologicznego, a także bardzo często opracowujemy odpowiednią metodę dezynfekcji, którą proponujemy konserwatorom zabytków.

Badania przez Panie prowadzone są interdyscyplinarne i realizowane z różnymi partnerami. Jak wygląda taka współpraca?
Współpracujemy z wieloma łódzkimi, krajowymi, a także zagranicznymi ośrodkami naukowymi i kulturalnymi. Dzięki takiej współpracy możemy poznawać mechanizmy procesu biodeterioracji oraz testować metody dezynfekcji na realnych materiałach zabytkowych.  Zgłaszają się do nas instytucje borykające się z problemami zanieczyszczonych zabytków oraz pracownicy odczuwający dolegliwości zdrowotne wynikające z kontaktu z takimi obiektami w miejscu pracy.

Prowadzą Panie badania nad "chorobą książek". Jakie są jej objawy?
Papierowe książki narażone są na wiele niebezpieczeństw. Mogą ulegać procesowi tzw. „kamienienia”, destrukcji puszystej, a także zjawisku foxingu – powszechnej choroby książek z XIX w., które były drukowane na tzw. "kwaśnym papierze". Foxing to rdzawe plamki na papierze, które sprawiają, że książka wygląda jak pochlapana farbą. W tej chwili na Politechnice Łódzkiej na Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności w laboratorium mikrobiologicznym oraz na Wydziale Chemicznym, w laboratorium analizy powierzchni po kierunkiem prof. dr hab. inż. Małgorzaty Szynkowskiej, przeprowadzamy analizę tego zjawiska. Postaramy się znaleźć odpowiedź na pytane: czy zjawisko ma naturę mikrobiologiczną, czy może chemiczną? W laboratorium chemicznym zostanie wykonana analiza pierwiastków i związków mineralnych na powierzchni plamek, a następnie porównanie do miejsc zdrowych; w laboratorium mikrobiologicznym wykonamy szczegółową analizę metagenomową tych powierzchni. Od lat 90. na świecie prowadzone są intensywne badania, jednak otrzymane dotąd wyniki są niewystarczająco satysfakcjonujące. Chciałybyśmy poznać przyczynę tej choroby. Mamy nadzieję, że w styczniu uzyskamy wstępne wyniki naszych badań.

Jakie obiekty Panie badają? Już archiwizowane, czy dopiero odnalezione i przekazywane instytucjom?
Najczęściej zwracają się do nas instytucje, które mają problem z konkretnymi, pojedynczymi obiektami, znajdującymi się w ich zbiorach. Takich obiektów jest więcej, ale zdarzają się prace na zabytkach, które dopiero zostaną włączone do kolekcji. W tym ostatnim przypadku, jest bardzo ważne, aby przeprowadzić analizę, jeżeli istnieje podejrzenie zanieczyszczenia mikrobiologicznego obiektu. Wprowadzając obiekt zanieczyszczony do kolekcji, narażamy pozostałą część zbiorów. Przy tej okazji warto zwrócić uwagę na pracę konserwatorów i pracowników muzeów, archiwów i bibliotek, którzy na co dzień przebywają z eksponatami - naszym zadaniem jest również chronienie pracowników. Konserwatorzy mający kontakt z drobnoustrojami, które przeżyły i są aktywne przez wieki, są narażeni na niebezpieczeństwo. Takie mikroorganizmy mają zupełnie inne właściwości niż te, z którymi dziś się spotykamy i mogą mieć większy potencjał chorobotwórczy.

Pracujecie Panie nad różnymi typami obiektów: budynki, książki, czepce. Nie wszystko da się zbadać w laboratorium.
Zarówno metoda, jak i miejsce naszej pracy uzależnione jest od rodzaju obiektu. Budynku nie przeniesiemy, więc jeździmy na miejsce.  Tak było w czasie realizacji prac w muzeum byłego obozu koncentracyjnego Auschwitz II - Birkenau, dokąd wielokrotnie jeździłyśmy, aby przeprowadzić analizę zabytkowych budynków. Badania procesu biodeterioracji i zaproponowanie metod ograniczających zniszczenia trwały 3 lata.
W takich przypadkach zabieramy ze sobą małe podręczne laboratorium. Na miejsce zabieramy wszystko, co jest potrzebne w analizie mikrobiologicznej, czyli sterylne wymazówki, którymi możemy pobrać materiał, woreczki sterylne, roztwory do rozcieńczeń, pożywki mikrobiologiczne, higrometr oraz termometr. W przypadku konieczności wykonania analiz powietrza – próbnik powietrza. Nigdzie nie ruszamy się bez aparatu fotograficznego, wbrew pozorom jest on bardzo potrzebny mikrobiologowi, żeby udokumentować makroskopowe objawy zniszczenia. Pobrane na miejscu próbki przywozimy do laboratorium i rozpoczynamy wielotygodniowe badania.

Jak wyglądają prace w przypadku mniejszych obiektów?
Jeżeli otrzymujemy do oceny książkę przed włączeniem jej do zbiorów archiwalnych instytucji, to potrzebujemy od około 2 tygodni do miesiąca. W tym czasie zwykle wykonujemy analizę ilościową, musimy mieć czas na wyhodowanie mikroorganizmów w laboratorium. Następnie prowadzimy identyfikację i w zależności od tego, czy ma być wstępna czy szczegółowa, ten czas jest krótszy lub dłuższy.

Kto zwraca się do Pań z prośbą o pomoc?
Są to w większości instytucje publiczne oraz konserwatorzy zabytków. Obserwujemy rosnącą liczbę zgłoszeń, ponieważ ludzie są coraz bardziej świadomi problemu, jaki wiąże się z niszczeniem obiektów zabytkowych przez mikroorganizmy, a także ich wpływem na zdrowie ludzi.

Jak ważna jest praca Pań dla konserwatorów zabytków?
Wróciłyśmy właśnie z konferencji na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu, konferencji podejmującej szeroko pojętą tematykę konserwacji. Okazuje się, że zabieg dezynfekcji jest niezmiernie ważny. Źle przeprowadzony powoduje odwrotne skutki do zamierzonych i drobnoustroje wciąż aktywne mogą przenosić się na inne obiekty, a także szkodzić pracownikom. Dlatego świadomość i wybór metody dezynfekcji są kluczowe. Nasza praca jest pierwszym etapem pracy konserwatorskiej, może zredukować liczbę mikroorganizmów i zatrzymać ich rozwój. Warto podkreślić, że obiekt po kompleksowej renowacji trafia do miejsca, które nie jest jałowe i znów jest narażony. Wtedy najważniejsza jest profilaktyka.

Jak dobrać metodę dezynfekcji?

Nie ma uniwersalnej procedury i każdy obiekt traktujemy indywidualnie. Priorytetową kwestią jest wpływ metody na materię, ponieważ nie możemy zaszkodzić i zniszczyć obiektu.  Pierwszą rzeczą, o jaką nas pyta konserwator, to: jak zaproponowana przez nas metoda wpływa na właściwości materiału. My właśnie takie badania wykonujemy. Sprawdzamy jak różne metody wpływają na kolor, mechaniczne właściwości i strukturę chemiczną obiektu. Czasami musimy to zrobić na podstawie bardzo małych próbek tzn. jednej nitki z materiału. Są materiały bardzo wrażliwe, dla których ciężko dobrać odpowiednią metodę dezynfekcji. Na przykład przystępując do prac nad papierem, który jest już zniszczony, wiele metod możemy od razu wykluczyć. Jest to materiał higroskopijny, kruchy, bardzo szybko ulegający starzeniu oraz wrażliwy na jakąkolwiek dezynfekcję. Podobną sytuację mamy z kliszami fotograficznymi. Łatwiej dobrać metodę dla tekstyliów. Zanim jednak zdecydujemy się na zastosowanie konkretnej metody, poprzedzamy to długotrwałymi badaniami, gdyż spoczywa na nas duża odpowiedzialność.

Czy Panie przeprowadzają dezynfekcję?
To zależy do rodzaju dezynfekcji. Jesteśmy w stanie przeprowadzić dezynfekcję w parach olejków eterycznych np. olejku goździkowego czy tymiankowego. Natomiast bardziej skomplikowane metody, typu plazma niskotemperaturowa, zamgławianie nanocząstkami srebra, czy użycie promieni gamma, wymagają specjalnego oprzyrządowania oraz odpowiedniego bezpiecznego miejsca. Komora, w której przeprowadzamy dezynfekcję promieniami gamma z zastosowaniem kobaltu, jest na Politechnice Łódzkiej w Międzyresortowym Instytucie Techniki Radiacyjnej. Komora do plazmy niskotemperaturowej jest też na PŁ, na Wydziale Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów. Wszystkie jednostki, do których zwracamy się są otwarte na badania i aplikację tych metod.

Ile osób zajmuje się podobnymi badaniami?
W Polsce badaniami biodeterioracji obiektów zabytkowych zajmuje się zaledwie kilka jednostek. W opinii wielu uczestników ostatniej międzynarodowej konferencji zorganizowanej przez Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, PŁ „Biodeterioration and Protection of Cultural Heritage” Politechnika Łódzka zalicza się do wiodących ośrodków w tej dziedzinie.

Warto być naukowcem, ponieważ ...
Beata Gutarowska: Chcemy zostawić po sobie coś, co polepszy ten świat. Czując w sobie naturę odkrywcy, warto otwierać się także na prace interdyscyplinarne.
Katarzyna Pietrzak: Każdy dzień przynosi nowe wyzwania, nowe pomysły na badania. Ciągle się rozwijamy, odkrywamy i poszerzamy horyzonty.
Katarzyna Matusiak: Mamy wymierny efekt naszej pracy w postaci praktycznego zastosowania wyników badań.
Justyna Szulc: Możemy badając przeszłość, poczuć, że troszkę ją budujemy.
Anna Otlewska: Żeby poznawać to, co jest do tej pory niepoznane. Poszerzać, nie tylko swoje horyzonty, ale także inspirować innych.
Justyna Adamiak: Bo nie ma czasu na monotonię.

W Instytucie Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, na Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ, zespół badawczy pod kierunkiem dr hab. Beaty Gutarowskiej, prof. nadzw. tworzą: dr inż. Anna Otlewska (zajmuje się wykorzystaniem metod molekularnych w biodeterioracji oraz procesem biomineralizacji), dr inż. Katarzyna Matusiak (zajmuje się dezynfekcją materiałów tekstylnych z użyciem olejków eterycznych oraz dezodoryzacją materiałów organicznych), dr inż. Justyna Szulc (specjalizuje się w badaniach zanieczyszczenia mikrobiologicznego na stanowiskach pracy oraz dezynfekcją z zastosowaniem plazmy niskotemperaturowej), mgr inż. Katarzyna Pietrzak (zajmuje się dezynfekcją obiektów zabytkowych z wykorzystaniem zamgławiania nanocząstkami srebra), mgr inż. Justyna Adamiak (specjalizuje się w badaniach halofili, czyli unikatowej grupy mikroorganizmów, która ma zdolność do wzrostu w warunkach wysokiego stężenia soli).

Zobacz także: