Metoda pojedynczej próbki przełomem w archeologicznych badaniach tekstyliów
Tekstylia archeologiczne zawierają bezcenne informacje na temat starożytnych kultur, szlaków handlowych i życia codziennego. Jednak te ważne artefakty są często w bardzo złym stanie lub zostały zwęglone, przez co niemożliwa staje się ich identyfikacja, a kompleksowa analiza jest niezwykle trudna. Może to zmienić finansowany ze środków UE zespół badawczy PARCA(odnośnik otworzy się w nowym oknie), którego rozwiązanie rewolucjonizuje badania tekstyliów archeologicznych. Uczeni opracowali innowacyjną metodologię pozyskiwania maksymalnej ilości informacji z najmniejszych próbek, która pozwala na analizę zarówno barwników, jak i białek w pojedynczej próbce.
Jedna próbka, dwie analizy
Podczas swojego stażu podoktorskiego Ilaria Serafini, badaczka zaangażowana w projekt PARCA, natknęła się na skamieniały artefakt zawierający złote dekoracje i zwęglone elementy tkaniny, przechowywany w ramach projektu „Textile Culture at Pompeii” na Uniwersytecie Rzymskim „La Sapienza”. „To była unikalna szansa na analizę tych znalezisk, ale szybko zdałam sobie sprawę, że nie ma metodologii, która łączyłaby dwa główne filary – analizę barwników i proteomikę (analizę białek w celu określenia składu i pochodzenia włókien)”, wyjaśnia Serafini. „Biorąc pod uwagę drogocenność tych artefaktów, prośba o więcej niż jedną próbkę była nie do pomyślenia”. Rozwiązanie opracowane w ramach projektu PARCA polega na jedynej w swoim rodzaju obróbce ekstrakcyjnej barwników i białek w jednym kroku, ale z możliwością użycia dwóch protokołów. W pierwszym z nich wykorzystuje się zmodyfikowany mocznik, podstawowe środowisko ze środkami chaotropowymi(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i reduktorami. Środki te są przydatne do ekstrakcji zarówno keratyny(odnośnik otworzy się w nowym oknie), jak i barwników, dzięki dodatkowi substancji chemicznej, która pomaga uwalniać barwniki z włókien tekstylnych. Drugi protokół polega na szybkiej ekstrakcji przy użyciu specjalistycznych substancji chemicznych w temperaturze 90º C przez 10 minut. To podwójne podejście pozwala naukowcom na dostosowanie się do różnych cech próbki. Gdy tekstylia są dobrze zachowane, metoda z użyciem mocznika jest jedną z najbardziej skutecznych, zaś drugi protokół stosuje się w przypadku zanieczyszczenia gleby, co jest częstym problemem w przypadku znalezisk archeologicznych. Metodologia ta skraca czas obróbki ze zwyczajowych trzech lub czterech dni do zaledwie jednego lub dwóch, bez uszczerbku dla jakości analizy. Po jednoetapowej ekstrakcji próbki są analizowane za pomocą spektrometrii mas(odnośnik otworzy się w nowym oknie), techniki, która pozwala zidentyfikować niewielkie ilości różnych cząsteczek. Podejście to pozwala naukowcom na wykrywanie szerokiej gamy związków, w tym zniszczonych barwników i białek, oferując szczegółowe dane na temat stanu materiałów.
Otwarcie nowych możliwości w badaniach archeologicznych
Korzystając ze wsparcia programu działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), zespół projektu PARCA mógł dokonać przeglądu znalezisk archeologicznych, takich jak zwęglone szczątki, których wcześniejsze analizy dały skąpe rezultaty bądź nie przyniosły żadnych wyników. W ten sposób przeanalizowano próbki z Grecji, a także terenów wokół Wezuwiusza, w szczególności z Pompejów, a obecnie uczeni interpretują ich wyniki. „Dane uzyskane z doświadczeń przeprowadzonych na zwęglonych tekstyliach pokazały, w jaki sposób opracowana metodologia pokonuje ograniczenia i dostarcza informacji dotyczących zachowania barwników i białek. Może się to okazać punktem zwrotnym dla archeologów i historyków zajmujących się rekonstrukcją historyczną obiektów”, stwierdza Serafini. Projekt przyniósł również szersze zmiany instytucjonalne. Uniwersytet Rzymski ustanowił A3TEX(odnośnik otworzy się w nowym oknie), interdyscyplinarny ośrodek badawczy, który łączy sześć wydziałów zajmujących się badaniem dziedzictwa tekstylnego, tym samym wspierając współpracę między archeologami, muzealnikami, historykami i innymi naukowcami. Współpraca zespołu projektu PARCA ze Smithsonian’s Museum Conservation Institute w Stanach Zjednoczonych przyczyniła się również do ustanowienia nowych standardów badań nad dziedzictwem kulturowym na całym świecie. „Nauki stosowane w dziedzinie dziedzictwa kulturowego stanowią jedną z najbardziej stymulujących obszarów analizy, właśnie ze względu na złożoność próbek i wpływ, jaki takie analizy mają na dziedzictwo artystyczne i kulturowe w zakresie historii, konserwacji i światowego dziedzictwa”, mówi Serafini. „Projekt PARCA wprowadził nowe procedury pracy w badaniach tekstyliów, spajając dwie gałęzie – analizę barwników i proteomikę – które do tej pory rozwijały się obok siebie”.
