The Structure of Collagen within Parchment – A Review

SUMMARIES For millennia parchment has been used as a writing material, commonly in the form of books, scrolls or folded sheets. Parchment is made from animal skins, predominantly from calf, sheep or goat. Parchment and skins have the characteristic molecular packing associated with other collagen rich structures such as tendon, aorta, bone and cornea. For medical purposes such tissues are usually analysed as close to the in vivo state as possible (hydrated and not degraded). This has allowed for a wealth of information to be elucidated concerning the structure of collagen and its hierarchical arrangements from the molecular structure to the fibrils to the organisation of fibres in a tissue. The main considerations in understanding the structure of parchment at the molecular level is that parchment exists in the dry state, and that it has been subjected to varying levels of deterioration brought about by external factors. This review centres on the structure of collagen within parchment. Discussed are the in vivo structure of collagen in skin, alterations to the structure of collagen and alterations to the hierarchical arrangement of collagen brought about by the parchment preparation process and deterioration of collagen structure that is associated with parchment degradation over time. Le parchemin a été utilisé pendant des millénaires en tant que support de l'écriture, la plupart du temps sous forme de livres, de rouleaux ou de feuilles pliées. Le parchemin est fabriqué à partir de peaux de bêtes, surtout de veaux, de moutons et de chèvres. Le parchenmin et les peaux manifestent des structures moléculaires caractéristiques qui sont associées à d'autres structures riches en collagène, telles que les tendons, les artères, les os et la cornée. En médecine ces substances sont généralement analysées le plus étroitement possible dans leur état in vivo, c.-à.-d. fortement hydratées et non encore dégradées. Ces analyses ont permis d'obtenir une foule d'informations servant à élucider la structure du collagène et des arrangements hiérarchiques allant de la structure moléculaire en passant par les fibrilles et aboutissant à la disposition des fibres du parchemin. La réflexion la plus importante pour comprendre la structure du parchemin à partir de son groupement moléculaire porte sur le fait que le parchemin existe à l'état desséché et que lors de sa fabrication il a été soumis à différents processus de dégradation sous l'action de facteurs externes. La présente analyse se concentre sur la composition et la structure du collagène contenu dans le parchemin. On discutera de sa structure in vivo dans la peau et des altérations de la structure de collagène ainsi que des altérations des arrangements hiérarchiques du collagène apportés au cours du processus de fabrication du parchemin et de la détérioration de la structure du collagène associée à la dégradation du parchemin qui se produit à long terme. Pergament wurde über Jahrtausende als Beschreibstoff gebraucht, meist als Buch, als Rolle oder als gefaltetes Blatt. Pergament wird aus der Haut von Tieren gewonnen, überwiegend von Kälbern, Schafen und Ziegen. Pergament und Haut zeigen charakteristische molekulare Anordnungen, die mit anderen überwiegend aus Collagen bestehenden Strukturen wie Sehnen, Adern, Knochen, Hornhaut etc. zusammenhängen. In der Medizin werden diese Substanzen so eng als möglich zu ihrem Zustand im lebenden Körper analysiert, d.h. stark wasserhaltig und noch nicht abgebaut. Diese Forschungen bieten eine Fülle von Informationen über die molekulare und übermolekulare Struktur von Collagen sowie den Aufbau und die Anordnung der daraus bestehenden Fibrillen in einem Material wie Pergament. Der wichtigste Faktor zum Verständnis von Pergament aus seiner Molekularstruktur ist, daß es in getrocknetem Zustand vorliegt und daß bei seiner Herstellung Abbauvorgänge in unterschiedlichem Ausmaß stattfanden, die von äußeren Umständen bestimmt wurden. Die Untersuchung gilt der Zusammensetzung des Collagens im Pergament. Es werden dessen Struktur in vivo in der Haut und die Veränderungen in Aufbau und Anordnung sowie die Abbauvorgänge diskutiert, die im Laufe der Pergamentherstellung und später, d.h. bei langfristiger Aufbewahrung stattfinden.