Работа химиков поможет сотрудникам музеев разобраться, какие образцы старинных персидских шелков подлинные, а какие изготовлены в наши дни и состарены искусственно. Ответ кроется в структуре отдельных аминокислот шелка.
В 1924 году археологи обнаружили редкие персидские шелковые ткани эпохи династии Буидов (945 – 1055 годы) в погребении царевны Биби Шахрбану в Иране. Вскоре после этого на рынке антиквариата появились другие образцы шелка, якобы также произведенные при династии Буидов. Они были приобретены многими музеями, но ученые часто сомневались в их подлинности. Эти сомнения усилились, когда ряд подделок был разоблачен при помощи радиоуглеродного датирования.
Химик из отделения криминалистики Университета Джорджа Вашингтона Мехди Моини (Mehdi Moini) решил разработать более простой и дешевый метод определения подлинности шелка. Он получил для исследования из университетского Музея текстиля нити двенадцати образцов буидского шелка сомнительного происхождения и одного образца, возраст которого был подтвержден радиоуглеродным методом. С точки зрения химика шелк представляет собой нитевидные молекулы двух белков фиброина и серицина. Аминокислоты, из которых состоят белки, имеют свойство со временем менять свою структуру, меняя хиральность, то есть превращаясь в собственную зеркальную копию. Из более распространенных «левых» молекул получаются «правые» (подробнее об этом можно прочитать в очерке «Молекула перед зеркалом»). Наиболее подвержена такому изменению одна из аминокислот – аспарагиновая кислота, поэтому для анализа Мехди Моини выбрал именно ее.
Поддельная ткань (слева) и подлинная. Фото: The Textile Museum
Чем старше шелк, тем больше отношения правых молекул аспарагиновой кислоты к левой. Например, у ткани возрастом 2500 лет оно составляет около 45 %. По расчетам Моини, для шелка буидского периода, возрастом около 1000 лет, отношение правых и левых молекул должно составлять примерно 30 %. Это подтвердилось при исследовании строго датированного шелка. Моини получил результат равный 29,6 %. А вот у двенадцати сомнительных образцов это отношение неожиданно широко варьировало: от 32,5 % до 51,8 %, что означало бы, что возраст шелков составлял от примерно 1200 лет до более 2500 лет. Ученый также обнаружил в большинстве сомнительных образцов ненормально высокие соотношения правых и левых форм двух других аминокислот фенилаланина и тирозина. Эти аминокислоты меняют хиральность очень медленно, так что в естественном тысячелетнем шелке их правые формы почти не обнаруживаются.
Моини заподозрил в этом признак подделки старинного шелка. Совместно со своим аспирантом Кристофером Роллманом (Christopher Rollman) он попытался искусственно состарить свежий шелк. Как оказалось, к таком эффект приводит дегуммирование – процесс, используемый в текстильной промышленности для придания блеска волокнам шелка. Для этого шелк кипятят в воде вместе с мылом, в результате чего фиброин очищается от примеси серицина. Моини и Роллман обнаружили, что при дегуммировании возрастает количество правых молекул аспарагиновой кислоты, фенилаланина и тирозина. При этом соотношение этих трех молекул заметно отличается от их соотношения в шелке, постаревшем естественным путем. Правых форм фенилаланина и тирозина оказывается слишком много. Так что это оказывается верным признаком подделки.
Работа опубликована в журнале Analytical Chemistry.
