Microorganismos amantes del ARTE / Microorganisms in love with art

La relación entre microbiología y arte puede pasar inadvertida para la mayoría de personas pero hoy os explicamos cómo se pueden utilizar distintos microorganismos para limpiar y restaurar obras de arte de una forma rápida, específica, respetuosa con la pintura y no tóxica ni para el restaurador ni para el medio ambiente.

Biomineralización

Una alternativa moderna aplicable a los monumentos históricos es el proceso de biomineralización, y más concretamente la carbonatogénesis bacteriana. La biomineralización inducida puede ayudar en la restauración de grietas de estatuas o murallas, ya que hay bacterias capaces de mineralizar y rellenar estos surcos al alimentarlas con medios de cultivo que contengan sales de calcio en solución. Esta técnica se aplica actualmente en España, Francia e Italia y consiste básicamente en la aplicación de soluciones bacterianas sobre el sustrato lítico para producir microcristales permitiendo la restauración de áreas dañadas. Además utilizando la capacidad natural de muchas bacterias no patógenas para formar carbonato cálcico se puede crear y moldear, un velo protector de calcita en la superficie de la piedra con morteros a base de bacterias. Este tratamiento se lleva a cabo con bacterias de los géneros Bacillus, Pseudomonas y Proteus, que permiten obtener una capa regenerada de unos cuantos micrómetros de espesor por carbonatogénesis.

Recientemente se ha utilizado también Myxococcus, que permite el desarrollo de un mayor grosor de la capa regenerada y una mejor protección y consolidación de las muestras tratadas (Rodríguez-Navarro et al., 2003). El proceso es básicamente el siguiente: las bacterias se cultivan en una solución acuosa, se vaporizan sobre el soporte que se quiere tratar y se las alimenta con líquidos nutritivos. Empiezan entonces a proliferar y a producir carbonato cálcico. Cuando el medio nutritivo se agota las bacterias mueren, dejando endurecida la epidermis tratada. Es un método ecológico, contrario al de las resinas hidrófugas empleadas para impermeabilizar la superficie de la piedra, que se sitúa dentro de los parámetros de la ética actual de conservación-restauración favoreciendo la conservación preventiva.

Bio-limpieza

La aplicación superficial de determinadas suspensiones de bacterias beneficiosas para degradar compuestos orgánicos (pegamentos) puede a veces permitir la restauración de pinturas. La utilización de bacterias con el fin de “limpiar” obras de arte hace también posible la eliminación de las frecuentes incrustaciones negras formadas por sulfato cálcico hidratado y residuos de carbón mediante el uso de una cepa seleccionada de Desulfovibrio desulfuricans (Capitelli et al. 2006). La comparación de esta técnica biológica con la técnica química tradicional de limpieza demuestra que posee mucha más eficacia en la extracción de los sulfatos y que no causa daño a la integridad o al color de la piedra. Una estrategia similar permite, empleando una cepa de Pseudomanas denitrificans, la extracción y solubilización selectiva de las incrustaciones de nitratos (Sorlini y Capitelli 2008).

Finalmente, como curiosidad, nos gustaría contaros que algunas bacterias tienen la capacidad de formar pigmentos sobre obras artísticas. Serratia marcescens es una bacteria heterótrofa que utiliza la materia orgánica como fuente de carbono y nitrógeno. Sus colonias tienen color rojo sangre y pueden verse con facilidad a simple vista. Ahora se sabe que esta bacteria fue la responsable de sucesos aparentemente milagrosos durante la Edad Media como los episodios de esculturas o imágenes de cuadros que parecen llorar sangre.

Colonias de Serratia marcescens

Colonias de Serratia marcescens

 


 

The relationship between art and microbiology may go unnoticed for most people but today we explain how you can use different microorganisms to clean and restore artwork in a fast, specific, paint-respectful and non-toxic way for the restaurateur or for the environment.

Biomineralization

A modern alternative applicable to historical monuments is the process of biomineralization, specifically bacterial carbonatogenesis. Induced biomineralization can help in restoring cracks in walls or statues as there are bacteria able to mineralize and fill these grooves when fed with growth media containing calcium salts in solution. This technique is currently being used in Spain, France and Italy and consists basically in the application of bacterial solutions on lytic surfaces to produce microcrystals allowing the restoration of damaged areas. Moreover using the natural ability of many non-pathogenic bacteria to form calcium carbonate you can create and mould a protective veil of calcite on the surface of the stone with bacteria based mortars. This treatment is carried out with bacteria of the genera Bacillus, Pseudomonas and Proteus, which are able to obtain a layer of few micrometers thick regenerated by carbonatogenesis.

Recently it has also been used Myxococcus, which allows the development of a thicker regenerated layer and better protection and consolidation of the treated samples (Rodriguez-Navarro et al., 2003). The process is basically the following: bacteria are grown in an aqueous solution, then they are vaporized on the support to be treated and they are fed with nutritious liquids. Then they begin to proliferate and produce calcium carbonate. When the nutrient medium is depleted bacteria die, leaving the treated hardened epidermis. It is completely ecological method, contrary to the hydrophobic resins used to seal the surface of the stone, which stood within the parameters of the current ethics of conservation and restoration promoting preventive conservation.

Bio-cleaning

Surface application of certain bacterial suspensions able to degrade organic compounds (glues) can sometimes allow restoration of paintings. The use of bacteria in order to “clean” artwork also makes possible the elimination of incrustations formed by black hydrated calcium sulfate and carbon residues by using a selected strain of Desulfovibrio desulfuricans (Capitelli et al. 2006). The comparison between this biological technique with the traditional chemical cleaning technique has shown that the first one is much more effective in removing sulfates and does not cause harm to the integrity or the color of the stone. A similar strategy allows using a strain of Pseudomonas denitrificans, the selective extraction and solubilization of embedded nitrates (Sorlini and Capitelli 2008).

Finally, as a curiosity, we would like to tell you that some bacteria have the ability to form pigments on artistic works. Serratia marcescens is a heterotrophic bacteria which uses organic matter as a source of carbon and nitrogen. These colonies are red-blood color and can be easily seen with the naked eye. We now know that this bacterium was responsible for apparently miraculous events in the Middle Ages, when some sculptures and images of paintings seemed to cry blood.

If you found this interesting you can find much more information on the following items:

Si os ha parecido interesante podéis encontrar mucha más información en los siguientes artículos:

Los Microorganismos y el Arte. (Gacto M.)

Noticia El Mundo

 

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