Los pintores dejan su huella en la historia a través de las obras de arte que dejan tras de sí. Debajo de las capas de pintura, hay características moleculares ocultas que pueden iluminar el proceso artístico, revelar factores sociales históricos e indicar el daño causado a estas piezas únicas a lo largo de los años. Gracias a tecnologías modernas como la espectrometría de masas, los científicos del patrimonio estudian las proteínas y metabolitos que se encuentran dentro de los objetos del patrimonio cultural, desde pinturas y textiles hasta momias y edificios históricos, para descubrir cómo se fabricaron estos elementos del pasado y cómo han envejecido a partir de una sustancia química. nivel.
Fabiana Di Gianvincenzo, investigadora postdoctoral de la Universidad de Ljubljana, utiliza métodos basados en espectrometría de masas para explorar proteínas presentes en objetos del patrimonio cultural.
Fabiana Di Gian Vincenzo
Fabiana Di Gian Vincenzo, químico analítico y científico del patrimonio de la Universidad de Ljubljana, colabora con museos e instituciones de todo el mundo para estudiar los materiales orgánicos que componen una variedad de objetos del patrimonio cultural. En esta entrevista, Di Gianvincenzo habló sobre su trabajo anterior en la Universidad de Copenhague realizando análisis proteómicos y metabolómicos en pinturas históricas y su proyecto textil actual, que tiene implicaciones para la conservación de la seda.1
¿Qué es la ciencia del patrimonio?
La ciencia del patrimonio es un campo interdisciplinario que conecta estudios y análisis científicos con el campo del patrimonio cultural para obtener conocimiento científico sobre materiales con importancia cultural. Estos estudios suelen tener dos propósitos principales. Una es comprender qué materiales están presentes en un objeto específico. Por ejemplo, en el pasado trabajé con pinturas y aprendí qué materiales utilizaban los artistas en su producción. Esto es importante porque los materiales responderán de manera diferente a las técnicas de restauración. Si alguien limpia una pintura con solvente, es importante conocer los componentes de la pintura para saber exactamente qué está eliminando y qué quiere dejar atrás.
El segundo propósito es comprender el daño que han sufrido estos materiales y, en consecuencia, cómo se puede frenar o prevenir esta degradación. Esto lo podemos entender no sólo estudiando objetos reales de los museos, sino también realizando reconstrucciones utilizando los materiales originales. Induciendo el envejecimiento artificial podemos estudiar cómo se comportan estos materiales a lo largo del tiempo, cómo se degradan y qué condiciones son mejores para minimizar sus daños y preservarlos para el futuro.
Anteriormente analizó los lienzos de pinturas de Christoffer Wilhelm Eckersberg y Christen Schiellerup Købke. ¿Por qué elegiste estas obras?
Estos artistas fueron dos de los pintores más importantes de la historia de Dinamarca. Sus pinturas eran de la Edad de Oro danesa, una época en la que el arte floreció en Dinamarca en la primera mitad del siglo XIX.th siglo. La Galería Nacional de Dinamarca tiene una increíble colección de sus pinturas.
Desafortunadamente, el análisis molecular que hacemos actualmente es invasivo y disruptivo porque necesitamos recolectar pequeñas muestras de cada pintura. Estas pinturas danesas eran ideales para nuestro estudio porque ya se había eliminado parte del material de las pinturas. En la década de 1960, la Galería Nacional de Dinamarca restauró muchas pinturas mediante un procedimiento llamado revestimiento, en el que una obra de arte se refuerza colocando un nuevo lienzo en la parte posterior. Para ello, se recortó un poco del lienzo original y el museo almacenó esas piezas para futuros estudios científicos. Esto nos brindó una oportunidad única de estudiar estas pinturas sin afectarlas más.
¿Cómo preparaste las muestras de lienzo para el análisis proteómico?
Para el análisis proteómico de las pinturas danesas del Siglo de Oro, Di Gianvincenzo recolectó una pequeña muestra de cada obra de arte de tiras de los bordes de tachuelas del lienzo, que se eliminaron durante los tratamientos de restauración.
Fabiana Di Gianvincenzo
Tomamos muestras aún más pequeñas de los recortes para nuestro análisis. Estábamos mirando la capa base, que se encuentra entre el lienzo y la capa de pintura. Esto actúa como una imprimación, haciendo que la pintura se adhiera mejor al lienzo y creando una superficie muy lisa. El primer paso fue la extracción de proteínas, que hicimos exponiendo las muestras de lienzo a una mezcla de un agente desnaturalizante, un agente reductor y un agente alquilante. Este tratamiento solubiliza las proteínas de la muestra sólida y abre los puentes disulfuro, poniendo las proteínas en solución tanto como sea posible.
Luego digerimos las proteínas extraídas con enzimas, dividiéndolas en péptidos que purificamos y analizamos con espectrometría de masas en tándem. A partir de estos datos, reconstruimos las secuencias de proteínas, aminoácido por aminoácido, y las comparamos con una base de datos de secuencias de proteínas.
¿Qué desafíos enfrentó durante este proceso?
Extraer proteínas de la muestra es la parte más difícil porque es posible que las proteínas ya estén dañadas, lo que las hace más difíciles de solubilizar. Las condiciones que se utilizarían con proteínas modernas e intactas no siempre funcionan con muestras culturales. Por ejemplo, normalmente tenemos que extraer a temperaturas más altas. Las pinturas también contienen una mezcla de materiales; Los pigmentos inorgánicos, que a menudo son sales metálicas, pueden influir negativamente en la extracción de proteínas.
¿Su análisis proteómico reveló algo sorprendente sobre los lienzos?
Lo más interesante que encontramos fue la presencia de proteínas procedentes de levaduras y diversos cereales. Las proteínas indicaron que la capa base estaba fermentada. Al considerar todos los materiales posibles a los que podrían corresponder estas proteínas, finalmente llegamos a que esto estaba conectado a la levadura residual, que es un subproducto de la elaboración de cerveza. Esto nunca antes se había encontrado en pinturas. Nuestro hallazgo también es importante por su contexto cultural porque la cerveza fue parte fundamental de 19th siglo la sociedad y la economía de Dinamarca. Por lo tanto, descubrir que se puede encontrar material procedente de la elaboración de cerveza en algunas de las pinturas más importantes de Dinamarca es significativo para la historia del arte en su conjunto.
Realizamos algunos estudios prácticos para ver cómo actuaría el material subproducto en una mezcla con otros componentes que esperábamos que estuvieran en la capa del suelo según estudios anteriores. Sabíamos que había un aceite hidrófobo en la capa del suelo y un poco de pegamento animal hidrófilo. Reconstruimos un lienzo con esta mezcla y descubrimos que la levadura residual actuaba como emulsionante, haciendo que los diferentes componentes permanecieran unidos y creando una superficie lisa al secarse. Creemos que es por eso que los artistas agregaron la levadura residual: ayudó a que la mezcla de la capa base fuera más fácil de trabajar y más estable.
Además de la composición de las proteínas, ¿qué más puede decirnos la proteómica sobre una pintura?
Espero que el aspecto destructivo e invasivo de esta investigación pronto no sea un obstáculo y nos permita aplicar esta técnica a más objetos de museo.
– Fabiana Di Gianvincenzo, Universidad de Liubliana
Identificar la degradación de proteínas, como la desamidación de aminoácidos, puede informarnos sobre las condiciones a las que ha estado expuesta una pintura. También utilizamos este enfoque para determinar si las proteínas que encontramos provienen de la pintura original. La desamidación de proteínas es una reacción que ocurre espontáneamente con el tiempo. Entonces, si vemos niveles altos de esta modificación en nuestros datos, entonces las proteínas probablemente hayan sido parte del material probado durante mucho tiempo. Esto no siempre es fiable porque depende de las condiciones de almacenamiento de la pintura o de la preparación del material.
En este estudio, observamos el daño en las proteínas de la levadura y los cereales de las diferentes pinturas. Vimos que el nivel de desamidación en las proteínas del cereal y de la levadura era comparable, lo que nos indicó que provenían del mismo material que había estado expuesto a las mismas condiciones durante el mismo tiempo.
¿Qué implica su trabajo actual en el Laboratorio de Ciencias del Patrimonio?
Estoy utilizando una variedad de técnicas, incluida la proteómica, para estudiar los textiles de seda en un proyecto llamado SEGURIDAD. El propósito del proyecto es observar la degradación de la seda que ha sido sometida a un proceso llamado ponderación, donde se agregaron materiales que no se encuentran naturalmente en la seda, como iones metálicos, para hacer el tejido más pesado y darle diferentes propiedades mecánicas. . Aún no se ha establecido si el peso acelera el daño de los objetos de museo de seda. Estamos analizando diferentes métodos de ponderación de la seda para establecer cuál es la correlación entre la presencia de agentes ponderantes y el daño textil.
¿Qué significan los métodos proteómicos para el futuro de la ciencia del patrimonio?
La proteómica es una técnica poderosa e informativa que se puede aplicar a prácticamente cualquier material que contenga residuos biológicos. En las últimas dos décadas, comenzamos a utilizar esta técnica en la ciencia del patrimonio y ha crecido muy rápido. Pero todavía hay mucho más que podemos hacer. Con el progreso tecnológico, podemos analizar muestras cada vez más pequeñas. Espero que el aspecto destructivo e invasivo de esta investigación pronto no sea un obstáculo y nos permita aplicar esta técnica a más objetos de museo.
Esta entrevista ha sido condensada y editada para mayor claridad.
Referencia
- Di Gianvincenzo F, et al. Identificación proteómica de productos cerveceros en la capa base de pinturas danesas del Siglo de Oro. Ciencia avanzada. 2023;9(21):eade7686.