基于气相色谱-质谱联用法研究考古土壤老化对文物中蛋白胶结材料鉴定的影响

蛋白胶结材料历经土壤埋藏老化,会流失明显、降解严重,氨基酸含量或多或少地发生改变,以致影响气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对蛋白胶料的鉴定。为提高该分析方法的准确性,本研究通过模拟文物绝氧、避光、低温的考古埋藏环境,对动物胶原、蛋类和牛奶这3类常见蛋白胶料进行为期一年的土壤老化,利用GC-MS测试11种氨基酸含量变化并分析其箱式图、主成分聚类(PCA)图的分布特点。结果表明,3类胶的脯氨酸(Pro)、天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)含量增高,丝氨酸(Ser)含量降低;猪皮胶的甘氨酸(Gly)和羟脯氨酸(Hyp),蛋类、牛奶的异亮氨酸(Ile)和苯丙氨酸(Phe)含量减少。上述变化导致3类胶的氨基酸箱式图分布、PCA图聚类位置出现一定改变,但可辨识性依旧很强。基于上述研究结果鉴定出西安郭杜唐墓壁画、彩绘陶器颜料层中存在动物胶原。该研究提高了GC-MS鉴定彩绘文物蛋白胶料的准确性,为后期探讨彩绘文物劣化机理、选择合适保护修复材料提供科学依据。