Identificación y caracterización de comunidades microbianas presentes en pinturas sobre lienzo. Estudio de su capacidad como agentes de biodeterioro

Resumen

Se ha demostrado que los microorganismos pueden ser responsables del deterioro experimentado por distintos objetos del patrimonio cultural. Existen gran cantidad de artículos que tratan de determinar el papel que los microorganismos juegan en el biodeterioro de obras de arte tales como pinturas, piedra, materiales de construcción, madera, papel, mampostería, pergamino, vidrio y metal (Bock and Sand, 1993; Cifferi, 1999; Griffin et al., 1991; Piñar and Sterflinger, 2009). Los principales factores responsables del crecimiento de microorganismos sobre obras pictóricas son la naturaleza química del soporte y las condiciones ambientales,tales como la disponibilidad de nutrientes y, fundamentalmente, la humedad respectivamente (Saiz- Jimenez, 1993). Los efectos del biodeterioro sobre las obras pictóricas pueden observarse tanto en el anverso como en el reverso de los mismos. Estos signos dependerán del soporte elegido (lienzo o tabla), en el caso del reverso, y de la técnica empleada (pintura al óleo, témpera o acuarela), en el caso de la superficie pictórica (Strzelczyk, 1981). Normalmente, el deterioro de los óleos sobre lienzo, objeto de nuestro estudio, comienza en el reverso, consecuencia de la mayor biodegradabilidad del lienzo de naturaleza celulósica y la presencia de otros componentes que pueden ser empleados por los microorganismos como fuentes de carbono, sobre todo por los hongos. Su crecimiento micelial puede provocar el desprendimiento de la capa pictórica a medida que las hifas van penetrando a través de las capas del lienzo (Ciferri, 1999; Schabereiter-Gurtner et al., 2001). Esto, unido a la excreción de productos generados en el metabolismo microbiano, como ácidos orgánicos e inorgánicos, y a la producción de enzimas extracelulares, puede incrementar la pérdida de material. Otros signos de biodeterioro son las decoloraciones y la aparición de manchas. Sólo en condiciones de elevada humedad, el biodeterioro suele comenzar por la superficie pictórica. Para la correcta conservación y restauración de las obras pictóricas, el conocimiento de la microbiota presente en el lienzo es un requisito a la hora de elegir los métodos de restauración más adecuados (Schabereiter-Gurtner et al., 2001; Capodicasa et al., 2010; Alakomi et al., 2006; Young et al., 2006; Suihko et al., 2007). Cuando se trata de determinar las poblaciones microbianas capaces de colonizar los óleos, encontramos dos estrategias fundamentales: técnicas dependientes o independientes de cultivo. Las técnicas dependientes resultan útiles cuando se quiere estudiar el posible potencial degradador de los microorganismos aislados; sin embargo, sólo permiten detectar aquellos microorganismos que pueden ser cultivados bajo condiciones de laboratorio (Suihko et al., 2007; Laiz et al., 2003; Piñar and Lubitz, 2004). Por otro lado, las independientes, proporcionan una información más general de las comunidades microbianas presentes en la obra pero incluyen microorganismos en estado viable pero no cultivable (VBNC) y otros muertos (Giovannoni et al., 1990; Ward et al., 1990; Muyzer et al., 1993; Ludwig and Schleifer, 1994; Amann et al., 1995; Head et al., 1998; Schabereiter-Gurtner et al., 2001). Existen gran cantidad de estudios que tratan de determinar la diversidad asociada a pinturas murales y frescos (Ciferri, 1999; Gorbushina et al., 2004; González and Saiz-Jiménez, 2005; Urzì et al., 2008; Scheerer et al., 2009). Sin embargo, son muy pocos los que se centran en pinturas sobre lienzo o sobre tabla, como los de Capodicasa et al. (2010) y otros. Como consecuencia, nuestro primer objetivo consistió en estudiar las comunidades microbianas (tanto bacterias como hongos) presentes en dos óleos sobre lienzo, Virgen de Guadalupe y Cristo de la Paciencia, ubicados en el Convento de San Antón, Granada (España), empleando métodos dependientes e independientes de cultivo. Las bacterias detectadas en mayor porcentaje a partir de ambos óleos pertenecen al género Bacillus, mientras que los hongos más frecuentes pertenecen al género Penicillium. Al comparar los resultados obtenidos mediante ambos tipos de técnicas, se advierte que las dependientes detectan microorganismos pertenecientes a los filos Firmicutes, Actinobacteria, Ascomycota (orden Eurotiales y Pleosporales) y Zygomycota, pero no proteobacterias ni ascomicetos del orden Saccharomycetales. Por el contrario, empleando técnicas independientes, la mayoría de microorganismos detectados pertenecen a los filos Proteobacteria, Actinobacteria y Ascomycota (orden Saccharomycetales o Pleosporales) pero no detectan ascomicetos del orden Eurotiales; los miembros del filo Firmicutes son detectados en una proporción mucho menor que mediante las técnicas dependientes. Tras este estudio, llevamos a cabo la caracterización enzimática de bacterias y hongos aislados de ambos lienzos con objeto de comprobar su potencial como agentes de biodeterioro. Entre las actividades enzimáticas detectadas encontramos la actividad esterasa, esterasa lipasa, N-acetil-ß-glucosaminidasa y ß-glucosidasa, todas ellas, relacionadas en mayor o menor medida con el biodeterioro. Finalmente, se trataron de reproducir las distintas capas de un óleo sobre lienzo para comprobar si los microorganismos aislados eran capaces de degradar sus materiales constitutivos empleando espectroscopía Raman. Los resultados de la misma ponen de manifiesto que, ni las bacterias (Arthrobacter sp. y Paucisalibacillus globulus), ni los hongos (Eurotium sp. y Penicillium sp.) por separado, ni tampoco mezclas de ambos, producen cambios químicos sobre las resinas Plexisol y dammar cuando se inoculan en las probetas correspondientes. Tampoco los producen en el resto de materiales empleados en la preparación de las mismas.