Biotecnologie applicate alla conservazione Desolfatazione del pigmento Azzurrite Sara Metaldi Introduzione Nel corso del 2012 è stato condotto uno studio che ha inteso approfondire le potenzialità dell'utizzo di batteri specifici nel campo del restauro di Beni Culturali. Ormai da alcuni anni il mondo della microbiologia si è occupato di indagare le possibili e complesse interazioni tra microorganismi e manufatti artistici. Cellule batteriche vive, hanno dimostrato la capacità di mettere in atto processi virtuosi come agenti di biorimozione prima, e bioconsolidamento poi, di opere d'arte. L'analisi condotta ha avuto origine partendo dall'individuazione di uno stato di degrado specificatamente individuato, rappresentato dalla contaminazione di solfati a carico del pigmento Azzurrite in un dipinto murale eseguito a tempera. Nella sperimentazione condotta un gruppo microbico funzionale specifico, Desulfovibrio Vulgaris è stato applicato allo scopo di operare in modo selettivo la rimozione del solo materiale indesiderato. Al momento della sua realizzazione l’aspetto innovativo offerto dalla ricerca condotta, era rappresentato dalla caratteristica, in assoluto, di inedita sperimentazione di batteri solfato riduttori sulla tecnica pittorica a secco. Il lavoro di ricerca, tema della tesi Master of arts in conservation restoration discussa dalla sootoscritta presso SUPSI di Lugano è stato successivamente tra i contributi del convegno "I BATTERI NEL RESTAURO i principi, l'esperienza di laboratorio e i casi studio applicati dalla biopulitura al bioconsolidamento" promosso dalla confartigianato di Vicenza e da Villa Fabris, oltre ad essere tra i casi studio presentati dalla Dott. Annalisa Balloi di Micro4you in occasione del convegno "Biorestauro nei musei Vaticani" L'indagine condotta ha avuto origine dall’individuazione di un caso studio identificato sulla base di tre caratteristiche: l'utilizzo del pigmento Azzurrite analiticamente determinato, la tecnica esecutiva ed i prodotti di degrado analizzati. Il manufatto individuato è rappresentato dalla volta dell’edicola esterna nella chiesa di S. Apollinare di Trento. Caso studio, punto di prelievo. Materiali e Metodi Il caso studio è stato individuato sulla base dei responsi delle analisi diagnostiche preesistenti condotte dal laboratorio di analisi Palladio di Vicenza, nel giugno 2006. Le analisi condotte sulla superficie pittorica documentavano la presenza sul pigmento di calcio precipitato in forma idrata CaSO 4.* 2H2O. Il sistema di studi applicato ha coinvolto due atenei. Una parte del progetto è realizzata presso il laboratorio MTC, della SUPSI di Trevano, a Lugano, dove sono state realizzate delle repliche della tecnica pittorica del manufatto originale, riproducendo tecniche artistiche della tradizione trecentesca, in abbinamento a vetrini di laboratorio, unitamente sottoposti a cicli di invecchiamento nella camera climatica. Un'altra parte del progetto si è svolta nei laboratori del DeFENS della facoltà di microagraria di Milano, dove è stato inoculato e fatto crescere il batterio e preparata la relativa sostanza tampone. Ultimata la preparazione delle repliche della tecnica esecutiva, il batterio Desulfovibrio Vulgaris è stato applicato analizzandone succesivamente l'attività vitale. L'ultima fase pratica dallo studio condotto è stata rappresentata dall’applicazione su caso studio. In conclusione sono stati registrati tutti i dati utili per comparare i risultati ottenuti, successivamente all’applicazione della tecnica microbiologia, a confronto con una tecnica tradizionale. Foto del campion in luce visibile. Luce riflessa 200 X Nicols // Risultati La sperimentazione condotta ha avuto buon esito, le analisi diagnostiche conclusive dimostrano la praticabilità dell’intervento confermando la significativa eliminazione dei solfati in modo selettivo e senza lasciare residui. In principio, si disponeva di dati di conoscenza che enunciavano il processo di riduzione dei solfati da parte del D. Vulgaris. Nel corso dello studio, si è cercato di dare riscontro a tali principi trasferendo, per la prima volta, l’applicazione del sistema su superfici pittoriche a tempera. La sperimentazione condotta conferma la fattibilità del metodo, delineatosi come agevolmente applicabile e rimovibile dal substrato pittorico. I confronti con i metodi di desolfatazione convenzionali dimostrano, attraverso i responsi della mappatura degli elementi fornita del SEM, che l’azione del batterio impiegato, oltre ad essere peculiare, raggiunge maggiori micron di profondità. Le indagini microbiologiche effettuate attraverso il Fungi Tape hanno consentito di accertare l'assenza di cellule batteriche vive o morte sulla superficie dopo l'applicazione. Lo studio dimostra che D. Vulgaris, offre, in concreto, la possibilità di intervenire in modo mirato sul degrado in atto, escludendo la più estesa operazione di pulitura dell’opera dall’operazione di risanamento. ESEM 200 X distribuzione statistica dell'elemento Zolfo Conclusioni I batteri solfato riduttori, applicati per la prima volta su una tecnica pittorica con legante lipo proteico, e in presenza dell’elemento Cu dell’Azzurrite, si sono dimostrati in grado di mantenere inalterati i gradienti del pigmento e del medium, operando con selettività specifica esclusivamente sul prodotto di degrado. L’obiettivo è stato quello di accertare l’eliminazione dei solfati dal manufatto evidenziando l’assenza di interazione con i gradienti della tecnica esecutiva e senza sconfinare in più profonde operazioni di pulitura. Si confermano, per tanto, gli espressi principi di selettività. Il vantaggio dell'utilizzo di cellule vive è rappresentato inoltre dalla maggior tutela nei confronti della salute dell’operatore e della sicurezza dell’ambiente di lavoro. Il processo biologico è rappresentato dalla trasformazione che, batteri specificatamente selezionati, comunemente svolgono negli ambienti naturali, concorrendo alla naturale chiusura del cicli biogeochimici. La disciplina del restauro, in continua evoluzione, potrà avvalersi di tale apporto, che, ulteriormente sperimentato, potrà offrire la risoluzione di degradi specifici sull’opera rappresentati dell’agente inquinante SO42- di diffusione comune. Anche se occorre sottolineare che per una validazione scientifica sarà necessario ripetere la sperimentazione e approfondire lo studio analitico, si ritiene che gli obiettivi raggiunti nel corso dello studio condotto, siano un rilevante esempio di applicazione in grado di fornire un apporto alla ricerca, aggiungendo un ulteriore tassello nell’ambito alle metodologie d’intervento finalizzate alla conservazione dei Beni Culturali. In conclusione, D. Vulgaris esplica azione di riduzione dell’anione solfato, utilizzandolo per il proprio processo metabolico. Uno degli ulteriori possibili sviluppi da destinare all'applicazione di questo gruppo microbico specifico potrebbe riguardare la possibilità di studiare la riduzione di altre tipologie di solfati. I dati di conoscenza acquisiti nel presente studio, e tutti quelli inerenti, precedentemente condotti, offrono nuove frontiere d’intervento che possono avere come protagonisti batteri "virtuosi". Desulfovibrio Vulgaris