סריקה של מטבוליטים של Dittrichia viscosa (L.) Greuter כחומרי ביוצידים טבעיים פוטנציאליים ליישומים בשימור המורשת התרבותית

צמחים שעוזרים להגן על העבר שלנו

מבנים אבן היסטוריים, פסלים וציורי קיר נמצאים תחת מתקפה שקטה מתמדת מצד אורגניזמים זעירים הצומחים על פני השטח שלהם. במשך הזמן, סרטים ירוקים ושכבות ריריות אלו עלולים להכתים, להחליש ולהסתיר אוצרות תרבות חשובים. המחקר הזה בוחן האם עשב שוטט ים‑תיכוני נפוץ מאוד, Dittrichia viscosa, עשוי לייצר חומרים טבעיים שלעתיד יכולים לעזור לשמרים לשמור על אנדרטאות ויצירות נקיות יותר, תוך שימוש בפחות כימיקלים סינתטיים קשים.

מדוע מיקרואורגניזמים מאיימים על אנדרטאות

אבן חיצונית, קישוטים אדריכליים וציורי קיר מהווים מעמדות מושלמות לחיים מיקרוסקופיים. חיידקים, פטריות, אצות וציאנובקטריה מתיישבים שם ובונים סרטים דביקים וצפופים. שכבות חיות אלה יכולות לתקוף באיטיות את המשטח, לגרום לסדקים קטנים, לשנות צבעים ולהשאיר כתמים כהים או ירוקים הפוגעים במראה יצירות האמנות. השיטות המסורתיות לעצירת הצמיחה כוללות ביוצידים כימים חזקים וטיפולי הקרנה אינטנסיביים, שעשויים להיות מסוכנים לאנשים, לסביבה ולפעמים אף ליצירות עצמן. זו הסיבה לחיפוש אחר אפשרויות עדינות יותר מבוססות צמחים שעדיין יעילות נגד צמיחה לא רצויה.

עשב שוטה עם כוחות חבויים

Dittrichia viscosa הוא צמח קשוח שמצליח לצמוח לאורך שוליי דרכים ובפרחים מוזנחים ברחבי הים התיכון. הוא אינו חסר תועלת: ידוע שהוא מייצר תערובת עשירה של כימיקלים טבעיים שיכולים להרתיע חרקים, פטריות וצמחים אחרים. החוקרים אספו את חלקיו האוויריים וחילצו בזהירות את התרכובות השמנוניות בעזרת מים, אלכוהול וסדרת שלבי טיהור. מתוך התערובת המורכבת הזו הם בודדו ארבעה מולקולות ספציפיות, השייכות למשפחה של מטבוליטים טבעיים הנקראים ססקוויטרפןואידים. ארבעתן נקראו טומנטוזין, 11α,13‑דיהידרוטומנטוזין, אינוביסקוליד וחומצת α‑קוסטיק, ומבניותיהן אושרו בעזרת מכשירים מתקדמים שקוראים טביעות אצבע מולקולריות.

בדיקת כימיקלים מהצמח על אצות

כדי לגלות האם מולקולות אלה יכולות להאט צמיחה לא רצויה, הצוות השתמש בבחינת מודל סטנדרטית של מיקרואצה, Raphidocelis subcapitata. אף שמין זה בדרך כלל לא קולוניז את האבן, הוא משמש לרוב כארגניזם מודל רגיש ומובן היטב. המדענים גידלו את האצות במים עשירים במזון וחשפו אותן או לחילוץ הגולמי מהצמח או לכל מולקולה מבודדת בריכוזים שונים. במשך שלושה ימים מדדו כמה תאים היו נוכחים וכמה מהפיגמנטים הירוקים והצהובים נשארו, המצביעים על קצב הגדילה ותפקוד הפוטוסינתזה של התאים.

אילו מולקולות עושות את העבודה האמיתית?

החילוץ הגולמי מ‑Dittrichia viscosa גרם בבהירות ללחץ על האצות, והקטין את מספר התאים ותכולת הפיגמנטים בהשוואה למצעי בקרה שלא טופלו. עם זאת, ההשפעה שלו לא עלתה בצורה חלקה עם המינון, מה שמרמז שכמה חומרים בתערובת עשויים לפעול באינטראקציה מורכבת. כאשר הארבעה המולקולות המבודדות נבדקו בנפרד, נוצר תמונה ברורה יותר. שתיים מהן, חומצת α‑קוסטיק ו‑11α,13‑דיהידרוטומנטוזין, כמעט ולא השפיעו על צמיחת האצה ברמות שנבדקו. לעומת זאת, טומנטוזין צמצם בחדות את הגדילה בצורה תלויה מינון: מעל ריכוז מסוים האצות כמעט הושתקו לחלוטין. אינוביסקוליד גם האט את הגדילה והקטין פיגמנטים, אך בעדינות רבה יותר וללא חסימה מוחלטת בטווח שנבדק.

מה משמעות הדבר לשימור המורשת

באמצעות זיהוי טומנטוזין ובמידה פחותה אינוביסקוליד כמעכבים חזקים של אצות, העבודה מראה ש‑Dittrichia viscosa היא מקור טבעי מבטיח לטיפולים משטחים "ירוקים" עתידיים. הבדיקות נערכו במנתקי מעבדה פשוטים, לא על אבן אמיתית או ציורי קיר, ומין האצה שנבחר הוא רק תחליף למתיישבים האמיתיים של אנדרטאות. המחברים מדגישים שנדרשים שלבים רבים נוספים: בדיקת ההשפעות על המיקרובים האמיתיים שפוגעים במורשת, ווידוא שהתרכובות אינן מזיקות לחומרים יקרי ערך, עיצוב ניסוח בטוח והשוואה הוגנת עם מוצרים קיימים. למרות זאת, המחקר מטיל יסוד חשוב, ומציע שעשב שולי כביש יומיומי עשוי לסייע לשמרים לפתח כלים בטוחים וברי קיימא יותר להגנת יצירות אמנות שאין להן תחליף לדורות הבאים.

ציטוט: Morelli, M., De Rosa, A., Silvestre, G.M. et al. Screening of Dittrichia viscosa (L.) Greuter metabolites as potential natural biocides for cultural heritage applications. npj Herit. Sci. 14, 188 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02436-4

מילות מפתח: שימור מורשת תרבותית, ביו-סרטים, ביוצידים טבעיים, Dittrichia viscosa, עיכוב צמיחת אצות