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Ho ammaestrato i batteri per salvare le opere d’arte

· A colloquio con il biologo Giancarlo Ranalli ·

Non tutti i batteri vengono per nuocere; se alcuni sono tristemente famosi per la loro capacità di provocare malattie, altri sono utili all’uomo. Se opportunamente «ammaestrati» possono perfino aiutarci a ripulire e salvare dal degrado gli affreschi antichi; è il caso dei batteri-spazzini realizzati dal microbiologo Giancarlo Ranalli (università del Molise) e impiegati per restaurare le pitture della chiesa dei Santos Juanes a Valencia e del Camposanto di Pisa. In entrambi i casi gli affreschi erano stati strappati, cioè staccati dai muri con l’ausilio di colle animali: nel caso della chiesa spagnola nel 1936 a seguito di un incendio, mentre nel Camposanto nel 1944 per salvarli dai bombardamenti della Seconda guerra mondiale. «Per rimuoverli dai muri — spiega Claudio Giantomassi, che con il suo staff ha seguito sia il cantiere spagnolo che quello italiano — si usavano delle colle animali che nel corso del tempo sono diventate insolubili e impossibili da togliere con i metodi tradizionali. I batteri sono in grado di mangiare queste colle, lasciando intatta la parte dipinta. Allo stesso modo si possono selezionare altre sostanze; nel caso spagnolo, per esempio, il problema derivava più da nitrati e altri sali, resi anch’essi “commestibili”». Abbiamo chiesto all’inventore di questa tecnica, Giancarlo Ranalli, di parlarci dei suoi «micro collaboraboratori».

Come agiscono i batteri-spazzini?

I microrganismi scelti sono del genere Pseudomonas stutzeri, e prima di entrare in azione devono essere addestrati. Le colture vengono nutrite solo con acqua e con la sostanza che devono mangiare, in questo caso la colla animale, e vengono selezionati quelli che crescono più in fretta. Alcuni enzimi vengono usati per trattare dipinti policromi e su reperti cartacei, ma l’impiego di cellule microbiche vitali come agenti di biorestauro nel campo del risanamento di beni culturali non è mai stato applicato prima d’ora, sono state condotte solo sporadiche ricerche a livello di laboratorio.

Tra i pazienti illustri trattati ci sono anche gli affreschi del Camposanto monumentale di Pisa.

Un complesso artistico imponente che si estende per una superficie di circa millecinquecento metri quadrati; decoravano senza interruzione le pareti delle grandi gallerie del Camposanto, rappresentando storie legate alla passione di Cristo, alla destinazione dell’anima, alle vicende dei santi pisani e al Vecchio Testamento. Sono stati dipinti a fresco da celebri pittori. Prima il pisano Francesco Traini, poi artisti fiorentini, come il Buonamico Buffalmacco protagonista di tante novelle del Boccaccio e di Franco Sacchetti riconosciuto nel ciclo noto come del Trionfo della Morte , quindi il misterioso Stefano allievo prediletto di Giotto, Taddeo Gaddi e Andrea da Firenze. A essi si aggiunsero Antonio Veneziano, Spinello Aretino, l’orvietano Piero da Puccio e in seguito Benozzo Gozzoli che, tra il 1467 e il 1484, decorò con storie bibliche la galleria settentrionale su commissione del vescovo Filippo de’ Medici.

Opere che molto presto hanno dato dei problemi.

Già alla fine del Trecento e poi tra la fine del XVI e gli inizi del XVII secolo sono testimoniati numerosi interventi volti a riparare danni di vario genere. I restauri, intesi allora come rifacimenti di zone affrescate, sono continuati nei secoli seguenti; non a caso il primo congresso degli scienziati italiani, tenutosi a Pisa nel 1839, ha avuto tra i vari temi di discussione il recupero degli affreschi già allora in grave degrado. Quando nel 1944 una granata dell’artiglieria americana distrusse la grande tettoia a capriate del Camposanto, le superfici dipinte subirono un ulteriore gravissimo danneggiamento. L’intervento di salvataggio e di protezione ha subito tutti i ritardi e gli ostacoli dovuti all’inerzia, al perdurare dello stato di guerra e alla precarietà dei mezzi a disposizione. In quella situazione l’unico rimedio per salvarli era quello di staccarli dalle pareti dividendoli in molte sezioni, ricorrendo alla delicata tecnica «a strappo». Una volta rimossa dalla sua sede originale, la superfice pittorica è stata fatta aderire, grazie a un impasto di caseinato di calcio, a una tela di cotone stesa su un supporto costituito da una lastra di eternit fissata su telai di legno. Ma negli anni seguenti gli affreschi andarono incontro a un rapido degrado. Nell’immediato dopoguerra i restauratori si sono concentrati soprattutto sulla ricollocazione, e poi, eventualmente sul ritocco; non si sono presi cura di asportare i sali o le tante sostanze che li impregnavano applicate nel corso dell’Ottocento. Alla fine degli anni Settanta la sopravvivenza stessa dei dipinti era a rischio: il colore non aderiva più, si arricciava, si sfogliava, si distaccava e cadeva. Nel 1996 un progetto di restauro è stato finanziato dall’Opera della Primaziale Pisana, oltre che dalla Regione Toscana e dalla Provincia di Pisa: da quel momento i lavori si sono avviati con cadenza regolare.

Come si selezionano i batteri «buoni»?

La selezione dei ceppi è un passaggio molto importante perché dall’efficienza dei microrganismi dipende la maggiore o minore velocità di risanamento. Per individuare quali batteri «mangiassero» in minor tempo e bene le incrostazioni, ci siamo avvalsi di tecniche di biologia molecolare all’avanguardia, rilevando nel loro Dna quei geni che codificano gli enzimi utili all’intervento. Una volta individuati quelli a più alta efficienza e velocità di rimozione, l’attenzione è stata subito rivolta agli organismi appartenenti al genere Pseudomonas, batteri a forma di bastoncino, ubiquitari in natura e dotati di ampie capacità metaboliche. Sono infatti capaci di utilizzare oltre cento differenti composti come fonte di carbonio e di energia. Tra le numerose specie testate in vitro lo Pseudomonas stutzeri A29 ha richiamato la nostra attenzione perché non è patogeno per l’uomo e per l’ambiente. Una volta allontanate dal substrato colturale esausto, le cellule batteriche si sono trovate in una condizione fisiologica caratterizzata da uno spiccato «appetito». Già dopo 8-12 ore dall’applicazione della sospensione batterica alla concentrazione di circa cento milioni di cellule vive per millilitro, l’attività cellulare era così intensa che le aree interessate risultavano ripulite, con facilità di rimozione e senza danni strutturali; la colla era stata utilizzata dalle cellule come cibo, fonte di carbonio e di energia, liberando anidride carbonica in forma gassosa come prodotto del metabolismo aerobico.

La tecnica è sicura per gli affreschi?

Lo Pseudomonas stutzeri non espone ad alcun rischio, perché le cellule non sono sporigene, cioè non sono provviste della facoltà di passare dalla forma vegetativa attiva alla forma di spora «dormiente». L’impiego delle colture batteriche è risultato essere più conveniente rispetto ai costi di enzimi come proteasi e collagenasi. È stato messo a punto un progetto europeo, finanziato per tre anni, che coinvolgerà partner di cinque Paesi: inglesi, tedeschi, lettoni, greci, oltre all’università di Milano, all’università del Molise e alla società Syremont, partner industriale. Stiamo avviando la fase applicativa. Data l’incidenza delle condizioni climatiche, temperatura e umidità in primis, sull’attività dei microrganismi, si è scelto di compiere le applicazioni in due Paesi dai climi nettamente opposti: una sperimentazione verrà eseguita in Lettonia, a Riga, su edifici dell’Ottocento, l’altra sarà compiuta in Grecia su aree archeologiche, in particolare sul teatro di Epidauro.

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15 dicembre 2019

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