Diverzitet i uloga mikromiceta u procesu biodeterioracije zidnih slika crkve Svetog Vaznesenja Gospodnjeg u Velikom Krčimiru

Abstract

Analiziran je diverzitet i sezonska dinamika mikromiceta na zidnim slikama i u vazduhu istraživane crkve. Identifikovana je mikobiota od 46 taksona mikromiceta, sa dominacijom Aspergillus, Penicillium i Cladosporium vrsta. Najveći diverzitet je zabeležen tokom leta, dok je najveća brojnost propagula po jedinici površine (“fungalni otisak”) konstatovana u zimu. Aeromikobiota je okarakterisana sa 33 taksona gljiva. Kontaminacija vazduha propagulama gljiva tokom godine višestruko je prevazilazila standarde za zatvorene prostore. Mikroskopska analiza biofilma pokazala je da su reproduktivne strukture Cladosporium sp. i Chaetomium sp. u kontaktu bojenog sloja i maltera glavni biotski faktor deterioracije. Metodom ATP bioluminiscenije, 75% površina zidnih slika je okarakterisano kao “Zona opasnosti”. Monitoringom indukovane i spontane kolonizacije na modelu zidne slike zaključeno je da su lihenizovane i mikrokolonijalne gljive uzrok fenomena “biopitting”. Testirani izolati su demonstrirali veliki potencijal deterioracije zidnih slika u eksperimentima in vitro. BAC i novosintetisani BAC/FNP nanokompozit pokazali su dobru antifungalnu aktivnost, kao i uticaj na povećanje produkcije aflatoksina B1 i smanjenje produkcije ohratoksina A. Etarsko ulje tamjana imalo je jači antifungalni efekat u odnosu na etarsko ulje smirne, ali slabiji u poređenju sa smešom ulja. Dim tamjana poseduje inhibitorno dejstvo na germinaciju konidija, mehaničkim i hemijskim dejstvom voštanog sloja deponovanog iz dima, in vitro. Tretman vazduha crkve dimom tamjana redukovao je nivo kontaminacije vazduha fungalnim propagulama za približno 80%. Preko predloženog metodološkog protokola, data je mogućnost implementacije rezultata ovog istraživanja u praksu konzervacije i restauracije kulturnih dobara.

Diversity and seasonal dynamics of micromycetes from wall paintings and surrounding air of investigated church was analyzed. A total of 46 fungal taxa was documented, with dominance of Aspergillus, Penicillium and Cladosporium species. The greatest species diversity was recorded in the summer, while the highest abundance of fungal propagules per unit area (“fungal print”) was observed in the winter. Air mycobiota was characterized by 33 fungal taxa. Fungal air contamination, throughout the year, exceeded permisable levels for indoor environment. Microscopic biofilm analyzes revealed that reproductive structures of Cladosporium sp. and Chaetomium sp. are the main biodeteriogens. ATP bioluminescence method showed that 75% of the surfaces are deemed as “Danger zone”. Monitoring of induced and spontaneous colonization of mock-model established lichenized and micro-colonial fungi as the main causative agents of “biopitting” phenomenon. Tested isolates demonstrated pronounced deterioration capabilities in experiments in vitro. BAC and newlysynthesized BAC/FNP nanocomposite had very strong antifungal activity, stimulated aflatoxin B1 production, and inhibited ochratoxin A production. Frankincense essential oil showed stronger antifungal property compared to the oil obtained from myrrh, but weaker than the oil mixture. Burn incense had inhibitory effect on conidia germination via mechanical and chemical activity of thin waxy layer deposited from fume, in vitro. Treatment of air within church, with burn incense, reduced the level of fungal air contamination by approximatly 80%. Through the proposed methodological protocol, the possibility of implementing results into the practice of conservation and restoration of cultural heritage is given.