Pomimo ciągłego postępu w gromadzeniu danych i rosnących zasobów źródeł elektronicznych, papier nadal stanowi najtrwalszy historyczny nośnik informacji. Niestety, pod wpływem czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych, łatwo ulega on niszczeniu. Do najczęstszych objawów zniszczenia książek, rysunków i fotografii, przede wszystkim pochodzących z przełomu XIX i XX wieku, zaliczane są rdzawobrązowe przebarwienia określane terminem foxing.
Diagnoza
Rozpoznanie mechanizmu zjawiska foxingu jest przedmiotem licznych badań prowadzonych na całym świecie. Pomimo, że problem znany jest już od lat 30. XX w., nadal jednak przyczyny zjawiska nie zostały wyjaśnione. Podejrzewa się, że za powstawanie tego rodzaju zniszczeń odpowiedzialne mogą być mikroorganizmy. Według innej teorii, za rdzawe przebarwienia odpowiedzialne jest utlenianie związków żelaza, które pochodzą z żelaznych elementów urządzeń lub wody stosowanej w procesie produkcji.
Aby rozwiązać zagadkę powstawania foxingu, dotychczas naukowcy wykorzystali liczne metody badawcze (analiza mikroskopowa, chemiczna, mikrobiologiczna), jednak żadna z nich nie dała pełnej odpowiedzi na temat mechanizmu tego zjawiska. W ostatnich latach szczególnym zainteresowaniem cieszą się techniki „omiczne” (metagenomika, metabolomika), które zrewolucjonizowały podejście naukowe do badań środowiskowych.
Metoda z Politechniki Łódzkiej
Ten ogromny przełom w technikach badawczych wykorzystali naukowcy Instytutu Technologii Fermentacji i Mikrobiologii PŁ, we współpracy z Pracownią Chemii Bioorganicznej Politechniki Rzeszowskiej oraz łódzkim parkiem naukowo-technologicznym Bionanopark. Podjęli próbę odkrycia tajemnicy foxingu na XIX-wiecznym, zabytkowym papierze. W badaniach wykorzystano sekwencjonowanie nowej generacji (NGS), dotychczas stosowane z powodzeniem w badaniu różnorodności mikroorganizmów zasiedlających materiały techniczne oraz wysokiej rozdzielczości laserową desorpcję/jonizację ze spektrometrią mas opartą o nanocząstki złota (AuNPET SALDI-ToF-MS). To innowacyjna metoda badań mas spektralnych i obrazowania związków chemicznych oraz skomplikowanych mieszanin biologicznych.
Wyniki
Co ciekawe, zarówno pleśnie, jak i bakterie mogą być odpowiedzialne za pojawianie się rdzawobrązowych przebarwień. Na historycznym papierze zespół naukowców zidentyfikował bakterie z rodzajów Ralstonia, Bacillus, Pseudomonas i Delftia, a także pleśnie Cladonia, Phoma oraz Pyrenochaeta. Wymienione mikroorganizmy były charakterystyczne wyłącznie dla próbek papieru z objawami foxingu, co może wskazywać na ich związek z występowaniem tego zjawiska. Wykorzystanie metabolomiki pozwoliło na wykrycie związków o wzorach C30H42O (8'-apo-beta-carotenol) i/lub C27H46O2 (24-hydroxycholesterol). Warto podkreślić, że oba te związki mogą mieć kolor żółto-pomarańczowy, taki jak plamy foxingowe.
Badania nad wyjaśnieniem zjawiska powstawania rdzawobrązowych przebarwień nadal trwają i nabierają tempa. Już tylko krok dzieli nas od rozwikłania tajemnicy foxingu.
