Biodeterioração de bens patrimoniais - uma abordagem molecular

Abstract

A conservação do Património Cultural impõe desafios complexos que envolvem uma profunda compreensão dos mecanismos bioquímicos subjacentes à sua deterioração. Este trabalho aborda os processos de biodeterioração microbiana através de uma perspetiva bioquímica, centrando-se na caracterização da interação substrato-ambiente–microbioma, com base em vários casos de estudo, em diferentes tipologias patrimoniais, nomeadamente monumentos pétreos e pinturas de cavalete de origens geográficas distintas. O presente trabalho desenvolveu uma abordagem multidisciplinar integrando a análise da materialidade, das condições ambientais e da colonização microbiana, procurando esclarecer o impacto das comunidades nos processos de biodeterioração. Nos sistemas pictóricos, foi observada uma predominância de fungos dos géneros Aspergillus, Penicillium e Cladosporium, associados à degradação enzimática de aglutinantes proteicos e polisacarídicos, e à alteração de pigmentos sensíveis a variações de pH. Nos monumentos pétreos, destacaram-se bactérias halotolerantes e pigmentadas, assim como fungos melanizados e líquenes, cuja atividade metabólica promove a dissolução de minerais, a formação de biofilmes e a modificação das propriedades físico-químicas da pedra, incluindo alterações no pH local e solubilização de iões metálicos. Este estudo contribuiu para o aprofundamento do conhecimento bioquímico dos mecanismos microbianos envolvidos na biodeterioração de materiais patrimoniais, fornecendo fundamentos científicos para o desenvolvimento de estratégias de conservação e preservação; Biodeterioration of heritage assets - a molecular approach - Abstract: The conservation of Cultural Heritage presents complex challenges that require a deep understanding of the biochemical mechanisms underlying their deterioration. This work addresses microbial biodeterioration processes from a biochemical perspective, focusing on the characterization of substrate–environment–microbiome interactions, based on several case studies involving different heritage typologies, namely stone monuments and easel paintings of diverse geographical origins. A multidisciplinary approach was developed, integrating the analysis of material composition, environmental conditions, and microbial colonization, in order to elucidate the impact of microbial communities on biodeterioration processes. In pictorial systems, a predominance of fungal genera Aspergillus, Penicillium, and Cladosporium was observed, associated with the enzymatic degradation of proteinaceous and polysaccharide-based binding media, as well as with the alteration of pigments sensitive to pH variations. In stone monuments, halotolerant and pigmented bacteria, together with melanized fungi and lichens, were predominant. Their metabolic activity promotes mineral dissolution, biofilm formation, and modifications to the physicochemical properties of the stone, including local pH shifts and metal ion solubilization. This study contributed to a deeper biochemical understanding of the microbial mechanisms involved in the biodeterioration of heritage materials, providing scientific foundations for the development of conservation and preservation strategies.