Attività biocide degli oli essenziali ed applicazioni nell’ambito della conservazione dei beni culturali

Il biodeterioramento è uno dei fenomeni di degrado più ricorrenti nei beni culturali, ed include tutti quei cambiamenti chimici, fisici ed estetici provocati dalle attività vitali di microorganismi colonizzatori di superfici organiche (legno, carta, pergamena) ed inorganiche (materiali lapidei), che costituiscono l’opera d’arte. Per controllare la crescita di tali microorganismi, recentemente si stanno studiando delle alternative naturali ai classici biocidi, tra cui gli Oli Essenziali (OE). Sebbene le loro proprietà antibatteriche e antifungine siano note fin dall’antichità, ancora non è chiaro se esse siano attribuibili alla sinergia derivante dalla composizione chimica eterogenea dell’OE o alla predominanza di una/due componenti maggioritarie (CM) che ne stabiliscono il chemotipo. In questo studio, tre OE (Thymus vulgaris, Origanum vulgare e Calamintha nepeta), e le loro CM (timolo, carvacrolo e R-(+)-pulegone), sono stati selezionati per essere applicati su biofilm eterogenei presenti su superfici lapidee in travertino (un muro esterno caratterizzato da evidente biocolonizzazione) e granito (campioni artificialmente biocolonizzati in laboratorio). La sperimentazione ha previsto l’utilizzo di una matrice gel a base di PVA nella quale sono stati dispersi i composti chimicamente attivi, in modo da limitarne la volatilità e favorirne l’applicazione e la rimozione dai substrati lapidei. I prodotti costituiti dalle sostanze chimicamente attive (i.e. OE e CM) e dalla matrice gel sono state applicate a pennello sulle superfici lapidee biocolonizzate. Una volta asciutta, la matrice gel è stata rimossa dalle superfici e ne è stata valutata l’azione pulente tramite misure colorimetriche, completamente non invasive e non distruttive. Le patine superficiali sono state efficacemente rimosse grazie all’applicazione dei sistemi a base di biocidi naturali combinati con PVA (Fig. 1). Questo è confermato dai risultati colorimetrici che, inoltre, hanno permesso di stabilire una persistenza nell’efficacia dei prodotti in quanto, le misure ripetute durante un monitoraggio a breve termine, hanno evidenziato un progressivo miglioramento del colore ed un avvicinamento al colore originario dei litotipi non colonizzati. In conclusione, i sistemi a base di PVA arricchiti con i biocidi naturali sono efficaci nella rimozione della patina biologica e nella prevenzione della ricrescita dei microorganismi. Inoltre, l’effetto ottenuto applicando le componenti maggioritarie è confrontabile e/o superiore rispetto a quello ottenuto utilizzando i soli oli essenziali (1-2). Questo apre dei nuovi scenari per lo sviluppo di sistemi biocidi composti dai soli principi attivi (eventualmente combinati) presenti negli oli, con il vantaggio di un controllo superiore sulle concentrazioni impiegate e sull’effetto nei confronti di microorganismi target. Attualmente sono in corso degli studi sul nano-incapsulamento dei principi attivi, da utilizzare come sistemi biocidi sia sui materiali lapidei ma anche su altri supporti, come il legno archeologico. Bibliografia (1) Genova C., Fuentes E., Sanmartin P., Favero G., Prieto B. (2020) - Phytochemical Compounds as Cleaning Agents on Granite Colonized by Phototrophic Subaerial Biofilm. Coatings, 10: 295-307. (2) Genova C., Grottoli A., Zoppis E., Claudia C., Matricardi P., Favero G. (2020) - An integrated approach to the recovery of travertine biodegradation by combining phyto-cleaning with genomic characterization. Microchem J., 156: 104918 - 14925.