CC BY
30Н.В. Погорелова (Фрид)
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭНЗИМОВ В РЕСТАВРАЦИИ БУМАГИ: МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
В предлагаемой статье дается подробный обзор реагентов, материалов и оборудования, необходимых при работе с энзимами (амилазой, протеазой и липазой) в реставрации бумаги. Автор опирается на опыт реставрационных мастерских Северной Америки (США и Канады), в подавляющей своей части применимый для российских специалистов. Работа фокусируется на практической стороне, без углубления в теорию, однако предлагает небольшой список англоязычной литературы, в которой подробно рассматриваются те или иные реагенты и связанные с ними процессы, обсуждаются их физические и химические свойства, их применение в реставрационном деле. Автор предлагает информацию о производителях и поставщиках некоторых материалов и реагентов; даются советы по их выбору, приобретению и хранению. Обращается внимание на те пункты, которые необходимо учесть при подготовке протокола реставрационного процесса. В частности, надо иметь в виду, что обработка энзимами может повлиять на оригинальную пропитку бумаги; надо учесть, что кислотность буферного раствора изменится под влиянием кислотности реставрируемого экспоната. Статья упоминает различные методы обработки экспонатов энзимами: такие как ванны, гелиевые компрессы, нанесение на поверхность кистью или тампоном. Также дается краткая справка об изготавливаемом немецкой лабораторией KLug Conservation энзиматическом компрессе Альбертина (ALbertina-Kompresse) и предлагается литература с подробным его описанием. В заключение автор дает ссылку на американский справочник по всем реставрационным специальностям, являющийся ценным ресурсом для реставраторов.
Ключевые слова: реставрация, бумага, энзимы, амилаза, протеаза, липаза, трипсин, реагенты, оборудование, материалы.
Nina V. Pogorelova (Freed)
PRACTICAL APPLICATION OF ENZYMES IN PAPER CONSERVATION: MATERIALS AND EQUIPMENT
The article provides an overview of the reagents, materials and equipment for enzymatic treatment in paper conservation. Amylase, protease, and Lipase are discussed. Although the author revues North American (USA and Canada) experience, almost aLL of it is weLL suitable for Russian conservation Labs. The focus is on the practicaL and not the theoreticaL part, but the articLe offers a List of EngLish-Language Literature where the reader can find detaiLed discussion on some reagents and processes, their physicaL and chemicaL properties and appLication in the conservation fieLd. The author provides information on popuLar in United States manufacturers and suppLiers of some materiaLs and reagents, gives advice on their choice, acquisition, and storage. The articLe mentions some important points for drawing up a conservation treatment pLan: it shouLd be taken in consideration that an enzyme treatment might aLter the artifact's originaL binding, and that the buffer soLution's pH wiLL be influenced by the native pH of the artifact. The articLe Lists various methods of enzyme treatment: bath, geL pouLtice, appLication with a brush or a cotton swab. ALso, the author provides a brief information about a pre-packaged a-AmyL-ase pouLtice system ALbertina-Kompresse manufactured by the German Laboratory KLug Conservation and offers some Literature that gives its detaiLed description. In concLusion, a vaLuabLe onLine resource "AIC Wiki Conservation CataLogs" is introduced.
Keywords: conservation, paper, enzymes, enzyme treatment, amyLase, protease, Lipase, trypsin, reagents, equipment, materiaLs.
Энзимы служат незаменимым инструментом при реставрации хрупких и тонких бумаг, раздублировке, удалении пятен, удалении старых лапок и разного рода наклеек, удалении остатков клея, вызывающих деформацию листа, и т. д. Бывало, что при приготовлении мучного клея в него добавляли квасцы. Такой клей в воде набухает, но не растворяется, и без энзимов полностью его убрать практически невозможно. Также применение энзимов позволяет значительно укоротить время нахождения экспоната в мокром или влажном состоянии. Это важно для акварелей, пастелей и других чувствительных к воде красочных слоев.
Реставраторы пользуются различными методами работы с энзимами: ванны, гели, компрессы, нанесение на поверхность кистью или тампоном.
При подготовке к работе с энзимами надо иметь в виду, что удаление крахмальных или белковых клеёв приведет к удалению оригинальной бумажной проклейки той же природы1. Поэтому нужно заранее тщательно продумывать реставрационный протокол в этой части. Подбор энзимов должен строго соответствовать задаче реставрации, чтобы избежать излишнего удаления оригинальной проклейки.
Как локальное тестирование, так и сам реставрационный процесс могут не показать желаемого результата, если энзимам не созданы хорошие рабочие условия. Помешать эффективной работе энзимов могут большое количество клея, неправильно сбалансированная кислотность раствора, слишком низкая или слишком высокая температура, недостаток влаги.
Правильные уровень кислотности, температура и количество энзимов на единицу раствора выбираются по рекомендациям производителя, они не одинаковы для разных энзимов и не описывают четких рамок рабочих условий для них, но лишь дают информацию об оптимальных условиях тестирования. Эти рекомендации должны служить приблизительным ориентиром, не стоит стремиться обеспечить точное соответствие данным производителем показателей. К тому же кислотность приготовленного раствора подвергается влиянию кислотности реставрируемой бумаги. Это особенно важно при работе с относительно небольшим количеством энзиматического раствора, например, при локальной обработке. В таком случае полезно держать под рукой дополнительный буферный раствор, либо оставшийся от приготовления энзимов, либо разведенный отдельно, более щелочной, и периодически добавлять его кисточкой или тампоном к обрабатываемым участкам. При этом вы будете поддерживать как необходимый уровень влажности, так и нужную для работы энзимов кислотность.
Реагенты
Хорошими консультантами в подборе нужных реагентов могут послужить технологи пищевой промышленности или специалисты химико-биологических лабораторий учебных заведений. То, что используют американские реставраторы, в этой части может быть не самым удачным вариантом для других стран и по цене, и по доступности, поэтому для российских реставраторов лучше попробовать найти отечественных производителей.
Энзимы
Все известные мне американские реставраторы заказывают энзимы у компании Sigma-Aldrich (www.sigmaaLdrich.com). Ниже приведены их полные названия и артикулы:
Амилаза: a-Amylase from Bacillus sp. (A6380);
Протеаза: Trypsin from bovine pancreas (T9201);
Липаза: Lipase from Candida rugosa (L1754).
Недавно, по подсказке моей австралийской коллеги, я опробовала и с успехом применила на практике энзимы, купленные в компании, поставляющей реагенты и оборудование учебным заведениям. Название компании: Carolina Biological (www.carolina.com). Качество их энзимов ничем не уступает аналогам из Sigma-Aldrich, а по цене они намного выгоднее.
Названия и артикулы опробованных мной энзимов:
Амилаза: a-Amylase, fungal, food grade. (202350);
Протеаза: Trypsin, hydrolyzes protein, laboratory grade (897000).
Важно: обязательно обратите внимание на условия хранения. Рекомендуемая температура не одинакова для разных энзимов, но все они должны храниться в холоде. Поэтому если вы заказываете энзимы почтой, то лучше планировать их приобретение на холодное время года чтобы они не испортились при доставке. При правильном хранении энзимы не портятся долго, их можно покупать впрок, раз в один-два года, а то и реже.
Буферные растворы
В качестве буферных растворов чаще всего используются:
• фильтрованный водный раствор гидроксида кальция (известковая вода) H2O+ Ca(OH)2;
• гидроксид аммония (нашатырный спирт) NH5O.
pH индикаторы
ColorpHast pH индикаторы 0-14 и 5-10, производитель EMD Chemicals Inc.
Гели
Последнее время стали популярны энзимы в гелях, чаще всего на основе ага-розы или геллановой камеди. Продаются агароза и геллановая камедь в порошке, хорошо хранятся, не сложны в приготовлении. Геллановая камедь намного дешевле агарозы, она используется в фармацевтической и пищевой промышленностях как загуститель или желирующий агент, и ее легко купить в магазинах для кулинаров. Для гелей рекомендуется более высокая концентрация энзимов, в десять раз больше, чем для водных растворов.
Стоит также упомянуть Компресс Альбертина (Albertina-Kompresse),
производимый немецкой лабораторией Klug Conservation и представляющий собою нетканую синтетическую основу с нанесенным на нее гелеобразующим агентом с энзимами2. Хранится Компресс Альбертина в сухом виде (рекомендуют в холодильнике). Для активации нужно минимальное количество воды. Компресс вырезается по размеру обрабатываемого участка, смачивается и накладывается на экспонат через прилагающуюся прокладочную бумагу, которая не дает гелю пройти к поверхности экспоната, но при этом не препятствует проникновению энзимов и эффективно разделяет склеенные слои при минимальном присутствии влаги. Компресс Альбертина очень удобен для подготовки большого количества экспонатов к выставке, так как промывка бумаги после его использования необязательна, поскольку энзимов на поверхности обрабатываемого участка остается ничтожно мало.
Инструменты и оборудование
Энзимы просты в применении и не требуют дорогого оборудования. Ниже приводится перечень предметов, которые понадобятся для работы с энзимами. Важно, чтобы все металлические инструменты были только из нержавеющей стали.
• Кюветы для обработки энзимами погружением и для промывки экспоната могут быть с подогревом и без подогрева. Используют кюветы из нержавеющей стали, стекловолокна, пластика, временно конструируют из полиэстеровых пленок (например, Майлар (Mylar) или Мелинекс (Melinex)) на опоре из досок (такие кюветы часто используются для большемерных экспонатов). Майлар (Mylar) и Мелинекс (Melinex) являются торговыми марками, принадлежащими совместному предприятию корпораций Дюпон и Тейджин Dupont Tejjin Films. Это пленки, сделанные из 100% полиэстера, выпускаемые различной толщины в рулонах или листах, обладающие хорошей химической стойкостью к кислотам и растворителям. Они широко используются в реставрации и музейном хранении. Не обязательно искать на рынке пленки под этими торговыми названиями, можно пользоваться их изначальным общим названием «полиэстеровые пленки» или «полиэстеровый лист». У американских реставраторов популярны плоскодонные кюветы для фотопечати CescoLite из полиэтилена высокой плотности - High-Density Polyethylene (HDPE). Они прочные, легкие и, как все полиэтиленовые изделия, могут использоваться не только с водными растворами, но и со многими растворителями.
• Для локального нанесения раствора удобно вместо кюветы использовать плексиглас или стекло;
• Подогрев можно обеспечить аптечным электрическим нагревателем или электрическим одеялом. Для локального подогрева хорошо подойдут различные теплые грузики (мешочки с песком, кусочки толстого стекла и т.п.);
• Для поддержки бумаги при промывке идеально подходят синтетические нетканые материалы - такие как Холлитекс (Hollytex) и Римэй (Reemay). Холлитекс имеет более гладкую поверхность, чем Римэй. Оба материала хорошо пропускают воду, имеют высокую прочность на растяжение и разрыв во всех направлениях. Оба выпускаются нескольких сортов компани-
ей Ahlstrom-Munksjo из стопроцентного полиэстера. Сейчас производится огромное количество синтетических нетканых материалов для разных областей применения. В принципе, можно подобрать хорошую поддержку для экспонатов не в специализированном реставрационном магазине, а, например, в магазинах для шитья или садоводства, но при этом обязательно предварительно уточните у производителя состав и убедитесь, что материал не содержит нежелательных примесей и пропитки.
• Лабораторные стаканы, мензурки, стеклянная посуда.
• Кисточки (лучше синтетические).
• Скальпели, шпатели, пинцеты.
• Полиэтиленовая плёнка для предотвращения высыхания нанесенного на экспонат раствора.
• Термометр.
• Не обязательно, но желательно на первый раз иметь миллиграммовые весы для энзимов в порошке или, если у вас энзимы в растворе, то микропипетку, чтобы определиться с примерным количеством реагента.
Хочется обратить внимание моих коллег на замечательный англоязычный справочник для реставраторов «Реставрационные каталоги» Американского института реставрации (AIC Conservation Catalogs), в частности реставрационный каталог группы книги и бумаги (AIC Book and Paper Group Catalog). Серия начала выходить в 1985 г. и была задумана как постоянно пополняющийся и развивающийся вместе с профессией ресурс. Теперь эти справочники существуют и в формате вики (wiki). Ниже даны ссылки на главную страницу и на каталог группы книги и бумаги:
https://www.conservation-wiki.com/
https://www.conservation-wiki.com/wiki/BPG
В заключение я предлагаю небольшой список англоязычной литературы, которая будет хорошим подспорьем для понимания теории и практики применения энзимов в реставрации:
1. DeSantis P.C. Some observations on the use of enzymes in paper conservation // Journal of the American Institute for Conservation. Vol. 23. No. 1. 1983. P. 7-27.
2. Fletcher Sh., Walsh J. The Treatment of Three Prints by Whistler on Fine Japanese Tissue // Journal of the American Institute for Conservation. Vol. 18, No. 2 (Spring, 1979). 1979. P. 118-126.
3. Stulik D. Florsheim H. Binding Media Identification in Painted Ethnographic Objects // Journal of the American Institute for Conservation. Vol. 31. No. 3. 1992. P. 275-288.
4. Andrews Th.M., Andrews WWW., Baker C. An Investigation into the Removal of Enzymes from Paper Following Conservation Treatment // Journal of the American Institute for Conservation. Vol. 31. No. 3, 1992. P. 313-323.
5. Schwarz I. A Pre-packaged a-Amylase Poulticing System: Albertina-Kompresse // The American Institute for Conservation. The Book and Paper Group Annual. Vol.19. 2000. P. 97-104.
6. Erickson H.M. Usage Recommendations for a-AmyLases: Maximizing Enzyme Activity while Minimizing Enzyme-Artifact Binding Residues // The American Institute for Conservation. The Book and Paper Group AnnuaL. VoL.11. 1992. P. 24-33.
7. Hughes A., Sullivan M. Targeted cLeaning of works on paper: rigid polysaccharide geLs and conductivity in aqueous soLutions // The American Institute for Conservation. The Book and Paper Group AnnuaL. VoL. 35. 2016. P. 30-41.
8. Mayheux A. Cross-discipLinary uses for geLLan gum in conservation // The American Institute for Conservation. The Book and Paper Group AnnuaL. VoL. 34. 2015.
P. 69-79.
Примечания
1. DeSantisP. C. Some observations on the use of enzymes in paper conservation // JournaL of the American Institute for Conservation. VoL. 23. No. 1. 1983. P. 7-27.
2. SchwarzI. A Pre-packaged a-AmyLase PouLticing System: ALbertina-Kompresse // The American Institute for Conservation. The Book and Paper Group AnnuaL. VoL. 19. 2000. P. 97-104.
Сведения об авторах
Погорелова (Фрид) Нина Викторовна - Мастерская «Реставрация бумаги и пергамента», художник-реставратор. 21 Cedar Street, Alexandria, VA 22301 USA. E- mail: [email protected]
PogoreLova (Freed), Nina V. - Paper & Parchment Conservation, LLC, Conservator.
21 Cedar Street, Alexandria, VA 22301 USA.
E-mail: [email protected]
