Ochrona dziedzictwa kulturowego

ochrona dziedzictwa

W  obszarze  negatywnych  skutków  działalności  drobnoustrojów  niezwykle   ważne miejsce  zajmują  problemy  wynikające  z  rozkładu  i  biodeterioracji (korozji  mikrobiologicznej) materiałów, które są dziedzictwem kultury narodu lub dokumentami historycznymi. Dotyczy to  zarówno  budynków,  jak  i  zasobów  w  nich  zgromadzonych:  książek,  grafik,  tkanin,  wyrobów  ze  skóry,  rzeźb,  pomników,  etc.  Nieodpowiednio  zabezpieczone,  nieremontowane,  pozostawione  na  działanie  czynników  zewnętrznych obiekty niszczeją bezpowrotnie. Przedmioty  zabytkowe  zasiedlają  również mikroorganizmy,  które  uaktywniają  się  szczególnie  tam, gdzie materiały w swoim składzie  zawierają związki węgla, głównie celulozę  i  białka (drewno,  papier, tkaniny  lniane,  bawełniane,  skóra,  pergamin).  Związki  te  są rozkładane  do  substancji prostych,  wykorzystywanych  w  procesach życiowych drobnoustrojów.  Również  materiały  zabytkowe  pochodzenia  mineralnego,  np. kamiennie i  metal  mogą ulec  degradacji w  wyniku działania  mikroorganizmów i ich  metabolitów.  Istnieje  zatem  pilna  potrzeba  identyfikacji  mikroorganizmów  niszczących  materiały zabytkowe.  Wiedza dotycząca rodzajów bakterii i  grzybów  zasiedlających  materiały zabytkowe oraz  warunków  ich  rozwoju  pozwala  na opracowanie  odpowiednich  działań  konserwatorskich.

Przeprowadzone badania miały charakter interdyscyplinarny i obejmowały analizy mikrobiologiczne, molekularne, chemiczne, materiałowe i konserwatorskie. Badania polegały na opracowaniu metod ochrony ważnych dla światowego dziedzictwa kultury zabytkowych obiektów, takich jak budynki, walizy pochodzące z  Państwowego Muzeum Auschwitz-Birkenau w Oświęcimiu, historyczne tkaniny datowane na okres prekolumbijski z La Plata w Argentynie, pieczęcie woskowe z XIV w., a także archiwalia Archiwum Narodowego w Pradze, Bratysławie i wiele polskich zabytków z Muzeum Narodowego, Archiwum Narodowego, Centralnego Muzeum Włókiennictwa, Muzeum Tradycji Niepodległościowych oraz innych ośrodków muzealnych.

Zrealizowane projekty:

  1. Modern approach for biodeterioration assessment and disinfection of historical book collections. Europejski projekt finansowany przez Fundusz Wyszehradzki, Small Grant No. 11530002. 12.2015.-10.2016. Konsorcjum: Slovak Academy of Science, Institute of Molecular Biology, Bratislava, Slovakia; University of Chemistry and Technology, Department of Biochemistry and Microbiology, Prague, Czech Republic; Politechnika Łódzka.
  2. Mikroorganizmy halofilne w biodeterioracji budowlanych obiektów zabytkowych, NCN Etiuda, 2016/20/T/NZ9/00569, 2016 -2017, mgr inż. Justyna Adamiak
  3. Badania nad korozją biologiczną obiektów na terenie Państwowego Muzeum Auschwitz- Birkenau w zakresie rozpoznania i zwalczania czynników biologicznych. Projekt naukowo-badawczy finansowany przez Fundację Auschwitz-Birkenau w ramach Globalnego Planu Konserwacji, umowy: I-31/51/2012/GPK; I-31/11/2013/GPK; 2012-2015.
  4. Ochrona dziedzictwa materialnego, Ochrona przed mikrobiologiczną biodegradacją obiektów muzealnych, archiwalnych i bibliotecznych na terenie Łodzi. Grant Prezydenta Miasta Łodzi, umowy: I-31/159/08/2011, I-31/15/01/2012; 2011-2012.
  5. Badania nad dezaktywacją grzybów i bakterii z wdrożeniem. Projekt badawczo-rozwojowy, współfinansowany przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (Działanie 1.4-4.1; POIG.01.04.00-14-141/09) oraz Przedsiębiorstwo Instalacji Przemysłowych INSTAL Warszawa, 2010-2012, umowa I-31/371/B/2010.

Wyniki badań zostały przedstawione w cyklu oryginalnych i przeglądowych artykułów naukowych w renomowanych czasopismach w obiegu międzynarodowym:

  1. Gutarowska B. (2020), The use of -omics tools for assessing biodeterioration of cultural heritage: A review. Journal of Cultural Heritage, 45, 351-361.
  2. Szulc J., Jabłonskaja I., Jabłońska E., Ruman T., Karbowska-Berent J., Gutarowska B. (2020), Metabolomics and metagenomics characteristic of historic beeswax seals. International Biodeterioration and Biodegradation, 152, 1-7.
  3. Szulc J., Ruman T., Karbowska-Berent J., Kozielec T., Gutarowska B. (2020), Analyses of microorganisms and metabolites diversity on historic photographs using innovative methods. Journal of Cultural Heritage, 45, 351-361.,
  4. Szulc J., Karbowska-Berent J., Drążkowska A., Ruman T., Beech I., Sunner J, Gutarowska B. (2020), Metabolomics and metagenomics analysis of 18th century archaeological silk. International Biodeterioration and Biodegradation, 156, 105-120.
  5. Nowicka-Krawczyk P., Żelazna-Wieczorek J., Koziróg A., Otlewska A., Rajkowska K., Piotrowska M., Gutarowska B., Brycki B., (2019), Multistep approach to control microbial fouling of historic building materials by aerial phototrophs.BIOFOULING, 35  (3 ),  284-298. 
  6. Wawrzyk A., Gutarowska B., Rybitwa D., Pietrzak K., Machnowski W., Wrzosek H., Papis A., Walawska A., Otlewska A,. Szulc J., Adamiak J. (2018), Vapourised hydrogen peroxide (VHP) and ethylene oxide (EtO) methods for disinfecting historical cotton textiles from the Auschwitz-Birkenau State Museum in Oświęcim, Poland. International Biodeterioration and Biodegradation, 133, 42-51.
  7. Szulc J.; Otlewska A., Ruman T., Karbowska-Berent J., Kozielec T., Gutarowska B. (2018), Analysis of paper foxing by newly available omics techniques. International Biodeterioration and Biodegradation, 132, 157-165.
  8. Adamiak J., Otlewska A., Tafer H., Lopandic K., Gutarowska B., Sterflinger K., Piñar G. (2018), First evaluation of the microbiome of built cultural heritage by using the Ion Torrent next generation sequencing platform. International Biodeterioration and Biodegradation, 13,11-18.
  9. Kraková L., Šoltys K., Otlewska A., Pietrzak K., Purkrtová S., Savická D., Puškárová A., Bučková M., Szemes T., Budiš J., Demnerová K., Gutarowska B., Pangallo D. (2018), Comparison of methods for identification of microbial communities in book collections: Culture-dependent (sequencing and MALDI-TOF MS) and culture-independent (Illumina MiSeq). International Biodeterioration and Biodegradation, 131, 51-59. 
  10. Szulc J., Urbaniak-Domagała W., Machnowski W. Wrzosek H., Łącka K., Gutarowska B. (2018), Low temperature plasma for textiles disinfection. International Biodeterioration and Biodegradation, 131, 97-106.
  11. Matusiak K., Machnowski W., Wrzosek H., Polak J., Rajkowska K., Śmigielski K., Kunicka-Styczyńska A., Gutarowska B. (2018), Application of cinnamon essential oil in vapour phase for historical textiles disinfection. International Biodeterioration and Biodegradation, 131, 88-96.
  12. Adamiak Justyna, Bonifay V., Otlewska A., Sunner J.A., Beech I., Stryszewska T., Kańka S., Oracz  J., Żyżelewicz D., Gutarowska Beata (2017), Untarged metabolomics approach in halophiles: understanding the biodeterioration proces of building materials. Frontiers in Microbiology, 8 (2448).
  13. Gutarowska B., Pietrzak K., Machnowski W., Milczarek J.M. (2017) Historical textiles - a review of microbial deterioration analysis and disinfection methods. Textile Research Journal, 87(19), 2388-2406.
  14. Otlewska A., Adamiak J., Stryszewska T., Kańka S., Gutarowska B. (2017), Factors determining the biodiversity of halophilic microorganisms on historic masonry buildings. Microbes and Environments, 32(20), 164-173.
  15. Pietrzak K., Otlewska A., Danielewicz D., Dybka K., Pangallo D., Kraková L., Puškárová A., Bučková M., Scholtz V., Ďurovič M., Surma-Ślusarska B., Demnerová K., Gutarowska B. (2017), Disinfection of archival documents using thyme essential oil, silver nanoparticles misting and low temperature plasma. Journal of Cultural Heritage,  24, 69-77.
  16. Pietrzak K., Puchalski M., Otlewska A., Wrzosek H., Guiamet P., Piotrowska M., Gutarowska B. (2017), Microbial diversity of pre-Columbian archaeological textiles and the effect of silver nanoparticles misting disinfection. Journal of Cultural Heritage, 23, 138-147.
  17. Pietrzak K., Glińska S., Gapińska M., Ruman T., Nowak A., Aydın E., Gutarowska B. (2016), Silver nanoparticles: mechanism of action on moulds. Metallomics, 8(12), 1294-1302.
  18. Koziróg A., Rajkowska K., Otlewska A., Piotrowska M., Kunicka-Styczyńska A., Brycki B., Nowicka-Krawczyk P., Kościelniak M., Gutarowska B. (2016), Protection of historical wood against microbial degradation – selection and application of microbiocides. International Journal of Molecular Sciences, 17, 1364-1379.
  19. Pietrzak K., Gutarowska B., Machnowski W., Mikołajczyk U. (2016), Antimicrobial properties of silver nanoparticles misting on cotton fabrics. Textile Research Journal, 86(8),  812-822.
  20. Rajkowska K., Koziróg A., Otlewska A., Piotrowska M., Nowicka-Krawczyk P., Brycki B., Kunicka-Styczyńska A., Gutarowska B. (2016), Quaternary ammonium biocides as antimicrobial agents protecting historical wood and brick. Acta Biochimica Polonica, 63(1),  153-159.
  21. Adamiak J., Otlewska A., Gutarowska B., Pietrzak A. (2016), Halophilic microorganisms in deteriorated historic buildings: insights into their characteristics. Acta Biochimica Polonica, 63(2), 335-341.
  22. Gutarowska B., Celikkol-Aydin S., Bonifay V., Otlewska A., Aydin E., Oldham A.L., Brauer J.I., Duncan K.E., Adamiak J., Sunner J.A., Beech I.B. (2015), Metabolomic and high-throughput sequencing analysis—modern approach for the assessment of biodeterioration of materials from historic buildings. Frontiers in Microbiology, 6, 979..
  23. Adamiak J., Otlewska A., Gutarowska B. (2015), Halophilic microbial communities in  deteriorated buildings. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 31, 1489-1499.
  24. Otlewska A., Adamiak J., Gutarowska B. (2015), Clone-based comperative sequence analysis of 16S rRNA genes retrived from biodeteriorating brick buildings of the former Auschwitz II-Birkenau concentration and extermination camp. Systematic and Applied Microbiology, 38, 48-55.
  25. Piotrowska M., Otlewska A., Rajkowska K., Koziróg A., Hachułka M., Nowicka-Krawczyk P., Wolski G.J., Gutarowska B., Kunicka-Styczyńska A., Żydzik-Białek A. (2014), Abiotic determinants of the historical buildings biodeterioration in the former Auschwitz II - Birkenau concentration and extermination camp. PlosOne, 9 (10), e109402 (1-12).
  26. Rajkowska K., Otlewska A., Koziróg A., Piotrowska M., Nowicka-Krawczyk P., Hachułka M., Wolski G.J., Kunicka-Styczyńska A., Gutarowska B., Żydzik-Białek A. (2014), Assessment of biological colonization of historic buildings in the former Auschwitz II-Birkenau concentration camp. Annals of Microbiology, 64, 799-808.
  27. Nowicka-Krawczyk P., Żelazna-Wieczorek J., Otlewska A., Koziróg A., Rajkowska K., Piotrowska M., Gutarowska B., Żydzik-Białek A. (2014), Diversity of an aerial phototrophic coating of historic buildings in the former Auschwitz II-Birkenau concentration camp. Science of the Total Environment, 493, 116-123.
  28. Otlewska A., Adamiak J., Gutarowska B. (2014), Application of molecular techniques for the assessment of microorganisms diversity on cultural heritage objects. Acta Biochimica Polonica, 61(2), 217-225.
  29. Koziróg A., Otlewska A., Piotrowska M., Rajkowska K., Nowicka-Krawczyk P., Hachułka M., Wolski G.J., Gutarowska B., Kunicka-Styczyńska A., Libudzisz Z., Żakowska Z., Żydzik-Białek A. (2014), Colonizing organisms as a biodegradation factor on historical wood materials at the former concentration camp of Auschwitz II–Birkenau. International Biodeterioration and Biodegradation, 86, 171-178.
  30. Gutarowska B., Pietrzak K., Machnowski W., Danielewicz D., Szynkowska M., Konca P., Surma-Ślusarska B. (2014), Application of silver nanoparticles for disinfection of historical materials. Current Nanoscience, 10(2), 277-287.
  31. Machnowski W., Gutarowska B., Perkowski J., Wrzosek H. (2013), Effects of gamma radiation on the mechanical properties and susceptibility to biodegradation of natural fibers. Textile Research Journal, 83(1), 44–55.
  32. Gutarowska B., Skóra J., Zduniak K., Rembisz D. (2012), Analysis of the sensitivity of microorganisms contaminating museums and archives to silver nanoparticles. International Biodeterioration and Biodegradation, 68, 7-17.
  33. Gutarowska B., Rembisz D., Zduniak K., Skóra J., Szynkowska M., Gliścińska E., Koziróg A. (2012), Optimization and application of the misting method with silver nanoparticles for disinfection of the historical objects. International Biodeterioration and Biodegradation, 75, 167-175.

Możliwości zastosowania wyników projektów:

Ponad 10 letnie badania pozwoliły na opracowanie podstaw metodycznych w zakresie oceny biodeterioracji obiektów zabytkowych, oraz opracowanie bezpiecznych dla obiektów zabytkowych metod i preparatów ich dezynfekcji. Rezultaty badań dały impuls do opracowania Globalnego Planu Konserwacji oraz wprowadzenia nowej metody dezynfekcji waporyzowanym nadtlenkiem wodoru obiektów historycznych w Muzeum Auschwitz-Birkenau w Oświęcimiu.

Korzyści społeczne i gospodarcze z wdrożenia wyników projektów:

Dzięki badaniom nastąpiło istotne wzmocnienie współpracy placówek naukowo-badawczych w obszarze ochrony zabytków i dziedzictwa kulturowego. Szeroka międzynarodowa współpraca z jednostkami naukowymi w USA (Oklahoma State University oraz Montanta State University), Czechach, Słowacji, Argentynie, Austrii, Włoszech oraz w Polsce w ramach projektów naukowych  finansowanych przez Fundację Auschwitz-Birkenau oraz Fundusz Wyszehradzki pozwoliła na umiędzynarodowienie badań naukowych. Badania te mają istotne znaczenie gospodarcze i społeczne, zarówno w kraju jak i na świecie, bowiem straty wynikające z biodeterioracji materiałów technicznych szacowane są obecnie na 2% produktu krajowego brutto (PKB), co bazując na danych GUS dla Polski wynosi ok. 40 mld złotych. Szacunki nie uwzględniają utraconej wartości obiektów historycznych dziedzictwa kulturowego oraz – co bardzo istotne - wpływu na zdrowie osób kontaktujących się z porażonym biologicznie materiałem na stanowiskach pracy (konserwatorzy zabytków, muzealnicy).

Strona dziala - zabbix