Отбор метаболитов Dittrichia viscosa (L.) Greuter как потенциальных натуральных биоцидов для применения в сохранении культурного наследия

Растения, помогающие защищать наше прошлое

Исторические каменные здания, скульптуры и фрески постоянно подвергаются тихой атаке со стороны микроорганизмов, которые разрастаются на их поверхностях. Со временем эти зеленые пленки и слизистые слои могут оставлять пятна, ослаблять структуру и скрывать ценные культурные сокровища. В этом исследовании изучается, не производит ли очень распространенный средиземноморский сорняк Dittrichia viscosa природные вещества, которые в будущем могли бы помочь реставраторам содержать памятники и произведения искусства в чистоте, сокращая использование агрессивных синтетических химикатов.

Почему микробы угрожают памятникам

Наружный камень, архитектурные украшения и настенные росписи представляют собой идеальные площадки для микроскопической жизни. Бактерии, грибы, водоросли и цианобактерии оседают там и формируют плотные, липкие пленки. Эти живые слои могут постепенно разрушать поверхность, вызывать микротрещины, изменять цвета и оставлять темные или зеленые пятна, портящие внешний вид произведений искусства. Традиционные способы борьбы с этим ростом включают сильные химические биоциды и интенсивные облучения, которые могут быть опасны для людей, окружающей среды и иногда для самих объектов. Это побудило поиск более мягких, растительных альтернатив, при этом эффективных против нежелательной биопокрытий.

Сорняк с скрытыми возможностями

Dittrichia viscosa — выносливое растение, которое растет вдоль дорог и на заброшенных цветниках по всему Средиземноморью. Оно далеко не бесполезно: известно, что оно производит богатую смесь природных соединений, отпугивающих насекомых, грибы и другие растения. Исследователи собрали надземные части растения и аккуратно выделили маслянистые соединения с помощью воды, спирта и ряда очистительных этапов. Из этой сложной смеси они выделили четыре конкретные молекулы, все из семейства природных продуктов — сесквитерпенойдов. Эти четыре соединения получили названия томентозин, 11α,13-дигидротоментозин, инувисколид и α-костовая кислота, а их структуры были подтверждены современными приборами, считывающими молекулярные «отпечатки».

Тестирование растительных химикатов на водорослях

Чтобы выяснить, способны ли эти молекулы замедлять нежелательный рост, команда использовала стандартную модельную микроводоросль Raphidocelis subcapitata. Хотя этот вид обычно не колонизирует камень, его широко применяют как чувствительный, хорошо изученный модельный организм. Ученые выращивали водоросли в питательной воде и подвергали их воздействию либо сырого растительного экстракта, либо каждого очищенного соединения в разных концентрациях. В течение трех дней они измеряли количество клеток и содержание их зеленых и желтых пигментов, что показывает, насколько хорошо клетки растут и выполняют фотосинтез.

Какие молекулы действительно работают?

Сырой экстракт Dittrichia viscosa явно оказывал стрессирующее влияние на водоросли, снижая число клеток и содержание пигментов по сравнению с неконтролируемыми культурами. Однако его эффект не возрастал ровно с дозой, что указывает на возможные сложные взаимодействия между несколькими веществами в смеси. При тестировании четырех изолированных молекул по отдельности картина стала яснее. Две из них — α-костовая кислота и 11α,13-дигидротоментозин — едва влияли на рост водорослей при протестированных уровнях. Напротив, томентозин сильно снижал рост в чистой дозозависимой манере: выше определенной концентрации водоросли были почти полностью подавлены. Инувисколид также замедлял рост и снижал содержание пигментов, но более мягко и не приводил к полному блокированию в пределах проверяемого диапазона.

Что это может значить для сохранения наследия

Выявив томентозин и, в меньшей степени, инувисколид как мощные ингибиторы водорослей, эта работа показывает, что Dittrichia viscosa представляет собой перспективный природный источник будущих «зеленых» средств для обработки поверхностей. Испытания проводились в простых лабораторных флаконах, а не на настоящем камне или фресках, и использованный вид водорослей служил лишь заменой реальных колонизаторов памятников. Авторы подчеркивают, что предстоит много шагов: проверить влияние на реальные микробы, разрушающие наследие, убедиться, что соединения не повреждают ценные материалы, разработать безопасные формулы и честно сравнить их с существующими продуктами. Тем не менее исследование закладывает важный фундамент, предлагая, что обыденное придорожное растение может помочь реставраторам разработать более безопасные и устойчивые инструменты для защиты незаменимых произведений искусства для будущих поколений.

Цитирование: 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

Ключевые слова: сохранение культурного наследия, биопленки, натуральные биоциды, Dittrichia viscosa, ингибирование роста водорослей