Étudier le rôle des communautés fongiques associées à un manuscrit historique du XVIIe siècle dans la biodégradation

Oct 28, 2023

npj Materials Degradation volume 6, Numéro d'article : 88 (2022) Citer cet article

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Ici, les aspects de détérioration d'un manuscrit historique (papiers et reliure en cuir) datant du XVIIe siècle ont été évalués en référence au rôle des communautés fongiques associées. Les signes de détérioration ont été étudiés à l'aide d'une évaluation visuelle, SEM, ATR-FTIR, XRD, changements de couleur et valeurs de pH par rapport au contrôle. Les données ont montré que les aspects les plus de détérioration étaient représentés par la poussière, la saleté, l'érosion, les taches, les alésages, la faiblesse, les pièces manquées, la diminution de la cristallinité du papier, le changement des nombres d'onde de la bande cellulosique et le changement de couleur et de pH. La technique de culture dépendante a montré que treize souches fongiques étaient associées au manuscrit historique et identifiées à l'aide de méthodes traditionnelles et moléculaires comme Aspergillus niger (trois isolats), A. fumigatus (deux isolats), A. quadrilineatus (trois isolats), Penicillium citrinum (deux isolats) et P. chrysogenium (trois isolats). Ces souches fongiques ont montré une grande efficacité dans la sécrétion de diverses enzymes hydrolytiques, notamment la cellulase, l'amylase, la gélatinase et la pectinase, qui jouent un rôle essentiel dans la biodétérioration.

Les manuscrits historiques, les livres et le patrimoine culturel sont considérés comme la grande richesse nationale de tous les pays du monde. Ces matériaux présents dans les archives, les musées et les bibliothèques souffrent de divers aspects de dégradation causés par des attaques microbiennes ou des dégradations chimiques et physiques1. Les conditions environnementales, le stockage, la composition chimique et les propriétés physiques des manuscrits sont considérés comme les principaux facteurs permettant de détecter la quantité et la qualité de la colonisation microbienne2,3. L'attaque microbienne, notamment par des champignons, peut être responsable de l'endommagement des composants organiques des papiers et de la reliure en cuir du manuscrit historique4.

Les champignons jouent un rôle important dans la biodétérioration du patrimoine culturel tel que le papier historique et la reliure en cuir, en raison de leur activité enzymatique massive et de leur capacité à se développer avec de faibles valeurs de source nutritive5,6,7. Différents types de champignons ont été isolés à partir de manuscrits historiques sur papier, tels que Chaetomium spp., Penicillium spp., Aspergillus spp., Eurotium spp., Paecilomyces spp., Stachybotrys spp., Myrothecium spp. et Trichoderma spp.8,9. Les champignons peuvent produire des enzymes collagénases (protéases) qui jouent un rôle majeur dans la dégradation du collagène grâce à son activité hydrolytique10. En outre, il peut produire différents types d’enzymes cellulases qui décomposent les principaux composants du papier8. Outre ces enzymes, les enzymes amylase, xylanase et gélatinase jouent un rôle essentiel dans la biodégradation des constituants du papier9. La production d’enzymes extracellulaires, ainsi que celle d’hyphes due à la croissance fongique, peuvent exercer une pression mécanique sur le papier et provoquer une faiblesse11. Il convient de mentionner que les acides produits par des champignons ou obtenus à partir de polluants atmosphériques jouent un rôle important dans le processus de dégradation du manuscrit historique12,13.

Dans le dernier cas, les chercheurs se sont concentrés sur la dégradation des manuscrits archéologiques provoquée par des méthodes chimiques, physiques et mécaniques et ont négligé la dégradation provoquée par les micro-organismes, notamment les champignons. Par conséquent, il convient de noter que l’étude des champignons et leur efficacité dans la production d’enzymes de décomposition sont des facteurs très importants pour que les restaurateurs connaissent les conditions de conservation des manuscrits en papier et des reliures en cuir dans les bibliothèques et les archives. C'est également une étape importante qui précède le traitement de conservation pour donner la possibilité au restaurateur de déterminer les matériaux appropriés et la méthode de traitement qui seront utilisés14,15.

Cette étude vise à estimer les aspects de détérioration d'un manuscrit historique datant de 1663 après JC et déposé à la bibliothèque Al-Azhar, au Caire, en Égypte, en référence au rôle de la communauté fongique isolée du manuscrit historique (reliure en papier et cuir) dans la biodétérioration. développement. Pour atteindre cet objectif, différents outils d'analyse, notamment l'observation visuelle, la microscopie électronique à balayage (MEB), l'infrarouge à transformée de Fourier à réflectance totale atténuée (ATR-FTIR), la diffraction des rayons X (XRD), les changements de couleur et les valeurs de pH, ont été utilisés pour étudier la aspects de détérioration par rapport à un témoin (papier Whatman n°1 pour le papier et peau de chèvre à tannage végétal pour le cuir). En outre, l'isolement et l'identification de diverses souches fongiques associées à des reliures historiques en papier et en cuir détériorées par des méthodes traditionnelles et moléculaires ont été réalisées. Le rôle de ces souches fongiques dans la production de diverses enzymes hydrolytiques extracellulaires, notamment la cellulase, l'amylase, la pectinase et la gélatinase, a été évalué.