Przesiew metabolitów Dittrichia viscosa (L.) Greuter jako potencjalnych naturalnych biocydów do zastosowań w ochronie zabytków

Rośliny pomagające chronić naszą przeszłość

Historyczne budowle z kamienia, rzeźby i freski są nieustannie narażone na cichy atak drobnych organizmów, które rozwijają się na ich powierzchniach. Z biegiem czasu zielone folie i śliskie warstwy mogą plamić, osłabiać i zasłaniać cenne zabytki. W tym badaniu sprawdzono, czy bardzo pospolity śródziemnomorski chwast, Dittrichia viscosa, może wytwarzać naturalne substancje, które w przyszłości pomogłyby konserwatorom utrzymać pomniki i dzieła sztuki w czystości, przy mniejszym użyciu ostrych związków syntetycznych.

Dlaczego mikroby zagrażają zabytkom

Kamień zewnętrzny, ozdoby architektoniczne i malowidła ścienne to doskonałe miejsca do osiedlania się mikroskopijnego życia. Bakterie, grzyby, glony i sinice zasiedlają te powierzchnie i tworzą gęste, lepkie osady. Te żywe warstwy mogą powoli „podgryzać” powierzchnię, powodować mikropęknięcia, zmieniać kolory i pozostawiać ciemne lub zielone plamy, które szpecą wygląd dzieł sztuki. Tradycyjne metody powstrzymywania tego wzrostu obejmują silne chemiczne biocydy oraz intensywne zabiegi promieniowaniem, które mogą być groźne dla ludzi, środowiska, a czasem także dla samych zabytków. To skłoniło do poszukiwania łagodniejszych, roślinnych rozwiązań, które jednocześnie skutecznie zwalczają niepożądany wzrost.

Chwast o ukrytych mocach

Dittrichia viscosa to odporna roślina rosnąca przy drogach i w zaniedbanych rabatach wokół basenu Morza Śródziemnego. Wcale nie jest bezwartościowa — wiadomo, że produkuje bogaty zestaw związków naturalnych odstraszających owady, grzyby i inne rośliny. Badacze zebrali części nadziemne i ostrożnie ekstrahowali oleiste związki za pomocą wody, alkoholu i serii etapów oczyszczania. Z tej złożonej mieszaniny wyizolowali cztery konkretne cząsteczki, wszystkie należące do rodziny naturalnych produktów zwanych seskwiterpenoidami. Cztery związki nazwano tomentosiną, 11α,13-dihydrotomentosiną, inuviskolidem i kwasem α-costowym, a ich struktury potwierdzono za pomocą zaawansowanych instrumentów czytających „odciski palców” molekuł.

Testowanie związków roślinnych na glonach

Aby sprawdzić, czy te cząsteczki mogą spowolnić niepożądany wzrost, zespół posłużył się standardowym mikroalgą modelową, Raphidocelis subcapitata. Mimo że ten gatunek zwykle nie kolonizuje kamienia, jest szeroko stosowany jako wrażliwy, dobrze poznany organizm modelowy. Naukowcy hodowali glony w pożywce bogatej w składniki odżywcze i wystawili je na działanie surowego ekstraktu roślinnego albo każdego oczyszczonego związku w różnych stężeniach. Przez trzy dni mierzyli liczbę komórek oraz zawartość ich zielonych i żółtych pigmentów, co ujawnia, jak dobrze komórki rosną i jak sprawnie przebiega fotosynteza.

Które molekuły działają naprawdę?

Surowy ekstrakt z Dittrichia viscosa wyraźnie oddziaływał na glony, zmniejszając liczbę komórek i zawartość pigmentów w porównaniu z kulturami nieleczonymi. Jego efekt nie rósł jednak płynnie wraz ze wzrostem dawki, co sugeruje, że w mieszance kilka substancji może wchodzić w złożone interakcje. Po przetestowaniu czterech wyizolowanych molekuł osobno wyłonił się jaśniejszy obraz. Dwie z nich, kwas α-costowy i 11α,13-dihydrotomentosina, w badanych stężeniach praktycznie nie wpływały na wzrost glonów. W przeciwieństwie do nich tomentosina silnie ograniczała wzrost w sposób zależny od dawki: powyżej pewnego stężenia glony były niemal całkowicie zahamowane. Inuviskolid także spowalniał wzrost i obniżał zawartość pigmentów, lecz łagodniej i nie osiągnął całkowitego zahamowania w badanym zakresie.

Co to może oznaczać dla ochrony zabytków

Wskazując tomentosinę, a w mniejszym stopniu inuviskolid, jako silne inhibitory glonów, praca ta pokazuje, że Dittrichia viscosa jest obiecującym naturalnym źródłem przyszłych „zielonych” preparatów powierzchniowych. Testy przeprowadzono w prostych kolbach laboratoryjnych, a nie na rzeczywistym kamieniu czy malowidłach, a użyty gatunek glonów pełni jedynie rolę substytutu dla prawdziwych kolonizatorów zabytków. Autorzy podkreślają, że pozostaje wiele kroków do wykonania: sprawdzenie działania na rzeczywiste mikroby uszkadzające dziedzictwo, upewnienie się, że związki nie zaszkodzą cennym materiałom, opracowanie bezpiecznych formulacji oraz rzetelne porównanie ich z istniejącymi produktami. Mimo to badanie stanowi ważną podstawę, sugerując, że codzienny przydrożny chwast mógłby pomóc konserwatorom w opracowaniu bezpieczniejszych i bardziej zrównoważonych narzędzi do ochrony bezcennych dzieł sztuki dla przyszłych pokoleń.

Cytowanie: 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

Słowa kluczowe: konserwacja dziedzictwa kulturowego, biofilmy, naturalne biocydy, Dittrichia viscosa, hamowanie wzrostu glonów