《International Biodeterioration & Biodegradation》：Biotic and abiotic factors involved in the white alteration on frescoes developed inside the Ubisa Monastery Church (Ubisa, Georgia)
编辑推荐：
壁画与纪念性建筑遭受风化及局部环境因素作用，导致全球范围内的劣化。水是历史建筑劣化中最主要且常见的因素之一，因其为优良溶剂，可通过毛细作用渗入多孔固体，并随温度改变物理状态。水引发的劣化现象包括变色、盐霜与盐下结晶形成、生物定殖、开裂与剥落，在存在绘画或装饰元
壁画与纪念性建筑遭受风化及局部环境因素作用，导致全球范围内的劣化。水是历史建筑劣化中最主要且常见的因素之一，因其为优良溶剂，可通过毛细作用渗入多孔固体，并随温度改变物理状态。水引发的劣化现象包括变色、盐霜与盐下结晶形成、生物定殖、开裂与剥落，在存在绘画或装饰元素时损害更为严重。白色变质常以生物膜、沉积物和盐霜形式出现，微生物诱导的白色与玫瑰色变色亦见于盐霜存在的情形。格鲁吉亚多座装饰拜占庭壁画的教堂报道有灰泥分层崩解、严重盐霜及颜料层粉化剥落。本研究聚焦Ubisi修道院圣乔治教堂（Kutaisi）案例，该教堂白色变质于2006—2007年清洗后于2012年原位重现，2024年现场观察显示其蔓延至约4 m高度，2026年初恢复至20年前强度。研究假设白色变质可能具有无机和/或生物起源。研究人员开展多方法调查，包括现场生物发光检测及实验室培养依赖与非培养依赖的生物调查、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和离子色谱分析，结合生物与物理化学系统相互作用分析结果，并讨论退化原因及保护管理相关问题。
纪念性建筑长期暴露于风化及局部环境因素之下，导致全球范围内的劣化。水是历史建筑劣化的主要且常见因素之一，因其为优良溶剂，可通过毛细作用渗入多孔固体，并随温度改变其物理状态。水活动引发的劣化现象包括颜色改变、盐霜（efflorescences）与盐下结晶（subflorescences）形成、生物定殖、开裂与剥落。在存在绘画或装饰元素时，水活动所致损害明显更高，可导致作品可读性丧失，且因不同性能材料共存而使保护干预极为复杂。在绘画或非绘画表面的劣化形式中，常观察到白色变质，如生物膜、沉积物和盐霜。微生物在盐霜存在下诱导的白色与玫瑰色变色亦须提及。盐霜被微生物定殖后成为栖息地，物理化学与生物组分之间产生协同作用；此类变质作为盐霜与生物 patina 的混合体，具有与盐霜相似的特征，质地或多或少呈粉状、附着力低、扩展范围与厚度各异。多座装饰拜占庭壁画的格鲁吉亚教堂报道有灰泥分层与崩解、严重盐霜、因粉化与剥落导致的退化及颜料层丧失，如Kintsvisi的圣尼古拉斯教堂、Timotesubani的圣处女教堂以及Gelati与Martvili主教座堂，其中观察到或多或少呈玫瑰色的变色。本研究在以往同类变质研究基础上增加知识，聚焦于Ubisi修道院（Kutaisi）圣乔治教堂的格鲁吉亚案例。该教堂白色变质于2006—2007年间被清洗，2012年在相同位置重现，强度略低。2024年现场观察显示其扩展随时间增加，如薄纱般覆盖所有教堂墙面，遮盖壁画至约4 m高度，部分区域甚至达天花板。目前（2026年初），沉积物已恢复至20年前观察到的强度，并与当时留下的未清洗样品融合。2005年、2007年及2024年调查期间所摄照片比较显示变质分布在许多方面相似，证实先前观察问题的重现。此外，外墙潮湿迹象表明教堂内部湿度较高。基于这些观察，研究人员假设白色变质可能具有无机和/或生物起源。研究人员对覆盖教堂绘画表面大片区域的白色薄纱开展多方法调查，旨在理解该退化的病因。研究进行了不同的现场（生物发光）与实验室分析（培养依赖与培养非依赖的生物调查、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）及离子色谱）。结果分析考虑了该特定环境中生物与物理化学系统之间的相互作用。研究讨论了退化的可能原因以及保护管理的不同方面。Ubisa修道院建筑群位于格鲁吉亚西部Imereti地区Kharagauli市镇行政边界内的Ubisa村，坐落于Dzirula河右岸，海拔281 m。最早的修道院建立可追溯至IX世纪，与格鲁吉亚著名教会人物St. Grigol Khandzteli相关。建筑群主体为单中殿厅堂式圣乔治教堂，建于同一时期。XIV至XVIII世纪间，核心结构先后在西、南、北侧增建附属建筑，形成复合建筑群。主中殿通过南侧与西侧入口进入，北墙开口仅通连毗邻附属建筑。厅堂由四个窄拱窗洞构成：东墙一个、西墙一个、南墙两个。naos具有相对较高的垂直比例与宽敞的内部空间。结构由钙质凝灰岩（当地称Shirimi石）砌筑，以石灰砂浆粘结，屋顶系统由陶瓷瓦置于金属下部结构之上，代表后期干预阶段。主厅内墙表面装饰有XIII世纪末至XIV世纪初由画家Gerasime（Damian弟子）绘制的壁画，由绘画层内保存的铭文确认。该壁画在图像设计与技术执行方面均为格鲁吉亚中世纪教会壁画艺术的重要范例。Ubisa修道院教堂位置特殊，位于斜坡上，地形倾斜超过1 m（以教堂左右侧连线计）。此外，教堂位于北侧高差显著的山谷中，这一事实影响水流向山谷及穿过教堂场地：被困于教堂下方或附近地下的水会通过毛细作用沿墙体上升，该过程受季节与气象条件影响。采样在三个不同墙面进行，所有采集样品使用冷冻板运送至实验室。采样采用不同方法：i）用无菌手术刀采集约100 mg表层白色粉末，每个样品4份，用于宏基因组分析（3份）、培养依赖分析（4份）、XRD（4份）、FT-IR化学分析（4份）及离子色谱分析（1份）；ii）用无菌拭子，用于在传统营养培养基上分离细菌与真菌（11份）；iii）用Fungi Tape，用于显微观察（11份）。使用Bioluminometer Clean-Trace?（3M?，意大利）及其专用ATP Surface Test?检测壁画表面活微生物的存在。微生物代谢活性通过测量活微生物ATP与荧光素/荧光素酶酶反应产生的发光量来量化，获得值越高，所分析表面存在的活微生物种群越大。在约4 cm2区域进行20次测量。将无菌棉拭子棉部加入900 μL无菌生理盐水，涡旋2 min。根据现场ATP值，悬浮液在平板接种前稀释至1:100。使用四种营养培养基分离细菌：i）胰蛋白酶大豆琼脂（TSA）与营养葡萄糖琼脂（NGA），大多数可培养细菌生长良好，添加抗真菌剂放线菌酮（250 mg/L）；ii）两种选择性分离嗜盐细菌的盐培养基。真菌在添加链霉素（50 mg/L）抑制细菌生长的马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）上分离。所有营养培养基按供应商说明配制。细菌在27 °C培养2—7天（TSA与NGA培养基），在37 °C培养两个月（盐培养基）。真菌在25 °C培养7天（PDA），在37 °C培养1个月（对在盐培养基上发育并转移至PDA的菌落）。细菌与真菌分离物纯化后，每种形态选一个代表性菌落进行分子鉴定。细菌分离物进行KOH试验以确定革兰氏反应。所有纯细菌与真菌分离物分别保存在含超纯无菌水的小瓶和4 °C的PDA平板上供日常使用；长期保存所有分离物置于含30 %甘油的溶液中于?80 °C保存。代表不同形态的细菌（13株）与真菌（10株）菌落从培养物保藏中在适当营养培养基上复苏。DNA提取使用两种试剂盒：真菌用Quick-DNA fungal/bacterial microprep kit（Zymo Research，美国），细菌用Wizard Genomic DNA Purification Kit（Promega），按各自公司所述程序进行。细菌与真菌分离物鉴定分别使用Cuzman et al., 2025所述引物（fD1-rP1/rP2扩增16S rDNA，ITS1F-ITS4扩增ITS rDNA基因）。PCR条件为：16S rDNA扩增94 °C 2 min、94 °C 30 s、55 °C 40 s、72 °C 40 s（32循环）、72 °C 5 min；ITS rDNA基因扩增95 °C 5 min、95 °C 30 s、55 °C 30 s、72 °C 1 min（30循环）、72 °C 10 min。16S rDNA基因与ITS区域测序由BMR Genomics srl（意大利Padova）完成。细菌与真菌菌株部分16S rDNA与ITS rDNA序列与NCBI GenBank数据库中已知序列的相似性通过BLAST确定，BLAST结果仅与模式材料序列比较获得。序列已保存于EMBL/GenBank/DDBJ核苷酸序列数据库，登录号见结果部分。从南墙采集的合并样品1M+2M+3M（共300 mg，随后分为3份均匀样品A、B、C）中提取总DNA。总DNA使用Power Soil DNA Isolation Kit（Mo Bio laboratories, Inc.，美国）提取，然后用mi-PCR Purification kit（Metabion，德国）纯化。三份总DNA重复样品送至BMR genomics srl（意大利Padova），在Illumina-seq平台上以Paired End 2x300 bp进行下一代测序（NGS），用于细菌与真菌群落分析。使用通用引物扩增细菌16S rDNA的V3-V4区及真菌ITS1和ITS2区。三份重复样品的分析赋予结果稳健性并有助于避免鉴定过程中的可能缺陷。用Fungi Tape采集的样品在Leica i9体视显微镜（Leica Microsystems，德国）反射模式下以总放大倍数55×分析，并在Eclipse E600（Nikon，日本）透射模式下以不同放大倍数（200×、400×和1000×，最高倍数使用油浸物镜以揭示细菌存在）分析。观察在微生物超净工作台内进行，无需预先染色，在无菌载玻片上滴一滴无菌水后放置Fungi Tape样品。真菌结构的形态学观察依据Barnett and Hunter（1998）鉴定。XRD分析在样品1M、2M和3M上进行。样品研磨成细粉，然后将几毫克材料手工压入样品架。为确定样品的结晶组分，使用PANalytical X'PertPro X射线衍射仪（PANalytical，荷兰），参数如下：40 kV、30 mA、2θ范围3—70°、步长0.04°、每步时间50 s、采集时间36 min。由于样品量小，XRD测量使用低背景样品架。FT-IR分析非常有用，因为它可以确定样品中可能存在的所有有机物质（油、树脂、胶、染料等）和许多无机化合物（碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、草酸盐、某些颜料等）的化学性质。该检查利用官能团（碳酸盐、硫酸盐等）吸收特定波长红外（IR）辐射的特性，根据吸收为每个官能团获得图谱（IR光谱）。分析在所有样品上以透射模式进行，样品粉末与对IR辐射透明的KBr混合压片。使用仪器为ALPHA Bruker光谱仪（Bruker，德国），操作条件：光谱范围4000—400 cm?1、分辨率4 cm?1、16次扫描。光谱用OPUS 7.2软件处理。离子色谱是分析溶液中单一离子（阳离子与阴离子种类）的高灵敏技术，利用其与带离子交换位点的分离柱（固定相）的不同相互作用。分析在样品4M上进行。向称量量的样品中加入一定量水，溶液搅拌24 h，倾析并用亲水性PTFE滤器（孔径0.45 μm）（VWRR International，意大利）过滤。分析使用Dionex ICS-1000仪器（Thermo Scientific Dionex，Thermo Fisher Scientific Inc.，美国），配备抑制型电导检测器。阳离子分析使用IonPac? CS12 4 × 250 mm分析柱（专为碱金属、碱土金属和铵分析设计）和IonPac? CG12 4 × 50 mm保护柱，淋洗液为20 mM甲磺酸（Sigma Aldrich-Merck，意大利，ACS试剂级），抑制器为阳离子自再生抑制器300 × 4 mm（CSRS? 300）。阴离子分析使用IonPac? AS 4A 4 × 250 mm分析柱和IonPac? AG 4A 4 × 50 mm保护柱，淋洗液为Na2CO3（1.8 mM，Sigma Aldrich-Merck，意大利，ACS试剂）和NaHCO3（1.7 mM，Sigma Aldrich-Merck，意大利，ACS试剂）水溶液，抑制器为阴离子自再生抑制器300 × 4 mm（ASRS? 300）。ICS-1000操作由Chromeleon软件（版本6.7 SP1）远程控制，该软件也提供数据采集与处理功能。研究结果显示，南墙微生物活性较主中殿其他墙面更强。ATP测量按绘画每种颜色分别进行，南墙平均结果显示绿色和红色区域微生物活性最高，赭色次之，白色颜料再次。肉眼亦可见深蓝色颜料（见于场景背景、天空及圣徒形象某些装饰）定殖最少，ATP值比其他颜色低100倍。仅少数情况下其他颜色也观察到低微生物定殖，如北墙绿色区域17（ATP值394 RLU/cm2）和南墙赭色区域12（ATP值298 RLU/cm2），但仍高于深蓝色获得的最大值60 RLU/cm2。微生物群落分析结果显示，古菌与细菌仅在三份分析样品中的两份获得结果，古菌门（特别是Halococcus属）占主导，两份样品中相对丰度约90 %，表明Halococcus属可能与壁画白色变质强烈相关。细菌中Ralstonia solanacearum在两份样品中检出，丰度高于4 %；Staphylococcus属仅在一份样品中检出，相对丰度高于10 %。真菌鉴定结果属于子囊菌门和担子菌门，主要揭示植物病原物种（Biscogniauxia nummularia、Biscogniauxia rosacearum、Rhizosphaera pinicola），其他鉴定的担子菌（Vararia gallica、Peniophora albobadia）为腐生真菌。所有样品中亦检出Malassezia属物种，M. restricta为最常见者之一。不同霉菌如Cladosporium sp.和Alternaria sp.亦存在。培养方法经形态筛选后通过分子方法鉴定出13株细菌和10株真菌。Aspergillus属及细菌Priestia sp.、Paenibacillus sp.和Peribacillus sp.从两个不同墙面分离。绿色区域分离出6株细菌（Arthrobacter citreus、Chungancia koreensis、Paenibacillus sp.、Micrococcus endophyticus、Microbacterium sp.、Peribacillus sp.）和3株真菌（Penicillium sp.、Hypoxylon sp.、Trametes sp.）；红色区域分离出2株细菌（Priestia sp.、Peribacillus sp.）和2株真菌（Aspergillus sp.、Bipolaris cynodontis）；赭色区域仅分离出2株真菌（Aspergillus sp.、Cladosporium sp.）；绘画白色部分分离出3株细菌（Rhodococcus sp.、Rhodococcoides sp.、Streptomyces sp.）；深蓝色未分离到微生物。KOH试验显示分离细菌均为革兰氏阳性。形态学不同的分离物数量最多来自样品14（9株细菌和3株真菌），采集自绿色区域，该区域ATP值也最高；样品8未获得微生物分离物，其ATP值低。不同ATP值区域观察到相似细菌形态。最常见真菌菌落为Penicillium样，从不同样品分离，其他显示白色菌落类型；Cladosporium样菌落亦从不同样品分离，以及不同形态的白色菌落真菌。用Fungi Tape采集样品的低倍（55×）和高倍（1000×）显微分析主要揭示细菌存在和少量真菌痕迹，观察到一些Alternaria样分生孢子。样品到达实验室后立即检查并进行经验比较，对微生物、白色盐霜和颜料损失的存在进行粗略估计。在盐霜以团聚体形式组织的样品（样品8—赭色、9—红色、14—绿色和18—赭色）中观察到最高颜料损失，同时显示高数量微生物，尤其样品9和14。主要含粉末和少量团聚体的样品（样品7和7b—绿色、10—白色、13—浅绿色、19—红色）显示低颜料损失，微生物存在低，样品19除外。XRD分析用于识别构成白色 patina 的矿物相，所有样品中均存在石膏，该盐在样品1M、3M和4M中与硝酸钾伴生；纤铁矿和赤铁矿归因于绘画颜料（最可能为赭色）；其他矿物相可能为绘画墙体基底组分。所有分析样品（1M—4M）显示非常相似的组成，存在方解石、硝酸盐和石膏，差异仅在石膏量，样品3M中石膏较其他样品更丰富。某些峰（1743 cm?1、1260 cm?1、1170 cm?1）可能表明存在脂质或蜡性质的酯化有机化合物。对样品4M进行离子色谱分析以识别盐霜中存在的单个离子并支持XRD分析，结果证实XRD发现，阴离子中存在硝酸盐和硫酸盐，阳离子中存在钾和钙。讨论部分指出，Ubisa教堂位于斜坡上，地形倾斜超过1 m，处于北侧高差显著的山谷中，雨水汇集于教堂下方或附近地下并通过毛细作用沿墙体上升，该过程受季节与天气条件影响，表明水运动可能是教堂内墙白色变色现象产生的关键因素。此外，该地为活跃宗教场所，内部人员众多可能导致湿度上升，引起墙面水凝结。2005年进行了建筑修复，2006—2007年Ubisa壁画进行完整保护工作。置于灰泥层后的石膏灰泥体是盐结晶的主要来源，已尽可能去除并以Ledan D1注入替代，受损边缘用石灰-砂溶液加固；为避免原始灰泥层损失，这些操作使用17 g日本纸和低浓度Tylose MH 300混合物进行。绘画上白色蓬松沉积物样物质用特殊橡皮（Akapad extra hard）机械清除，清洗后绘画明显更可见且未损伤颜料层；清洗期间在墙上留下小块未清洗方块作为样品。颜料层大多稳定，但值得注意的是这些沉积物并非同等影响所有绘画颜色。在轻微受损处，使用低浓度Primal SF 016水溶液加固颜料层。2012年白色变质在原位重现，强度略低。2024年现场观察揭示同样现象广泛发展如薄纱覆盖所有教堂墙面，遮盖壁画至约4 m高度，部分区域甚至达天花板。目前（2026年初），白色变质已恢复至2006年存在的强度，并与留下的未清洗样品融合。应注意绘画状况与修复前相同，覆盖区域保持不变，且至今白色层在所有颜色绘画表面分布不均匀。基于本研究结果，白色变色现象发展的促成因素与物理化学和生物起源均相关。化学调查检测到所有分析样品中存在石膏和硝酸钾，这些由白色晶体构成的盐似乎参与变色。此外，三个调查内墙均记录到微生物活性，南墙活性高，尤其是绿色、红色和赭色绘画区域。这些结果表明白色变色可能有两个相关因素：a）水在南墙有某种长期滞留；b）某些颜料比其他颜料更易受生物退化影响。2024年8月，教堂东墙外部底部显示深蓝色区域，左侧高于右侧，表明水在该侧长期滞留；推测该情况延伸至教堂内部南墙，使其比其他墙面具有更高湿度保持，这可解释南墙检测到较高微生物活性，北墙次之。白色变色在墙面广泛且相当均匀的分布可能表明教堂内墙存在微生物可利用的营养源，可能与以往修复干预有关；这一假设也得到样品FT-IR光谱中某些峰的支持，这些峰可归因于以往修复处理产生的酯化化合物或随时间施加于表面的有机材料。有趣的是，深蓝色绘画表面（如场景背景、天空及圣徒形象某些装饰）几乎缺乏白色变质，这一事实表明变色诱导因子可能具有生物起源，深蓝色绘画区域存在微生物抑制化合物阻止细菌与真菌生长。某些颜料如含Pb、Zn、Cu和Hg等金属者具有杀生物作用；在Ubisa教堂案例中，此类颜料可能抑制了绘画墙面微生物薄纱形成，例如含铜的石青（azurite）已知用于格鲁吉亚中世纪壁画。铜盐广泛用于农业控制细菌与真菌病害。深蓝色绘画区域无白色变色强烈支持微生物在变质出现中发挥主要作用的假设；若盐霜是唯一原因，它们本应覆盖深蓝色区域。然而，Ubisa教堂所用颜料类型与墙体建筑材料仍需通过文献研究和/或复杂分析技术进一步研究。X射线衍射和离子色谱识别了盐霜的化学组成，所有分析样品中发现石膏和方解石以及硫酸盐阴离子和钙阳离子。石膏可能有多种来源，如墙体基底碳酸钙的硫酸化现象、富硫酸盐渗水的再沉淀或不相容修复材料（如水泥）的使用。尽管碳酸钙是壁画基底组分，其溶解与再沉淀可导致表面白色 patina 形成，从而与鉴定的两种盐共同促成变白。两种技术均检测到硝石（硝酸钾），离子色谱观察到痕量钠阴离子和氯阳离子（可能为氯化钠）。硝酸钾的存在通常与生物活性相关，作为微生物代谢产物。入渗水可能在再沉淀中发挥作用，但若周围土壤中存在硝酸盐，也可作为硝酸盐的载体。稀释盐由地面湿度和墙体底部地表水通过毛细上升输送，在蒸发发生时依据系统中盐相存在的离子活度而沉淀。因此，溶解度较低且吸湿性较低的硫酸盐和碳酸盐可能在较低区域形成，而在较高区域，由于其高吸湿性，硝酸盐和氯化物积累，可达3 m以上高度。在特殊条件下，如冬季教堂供暖时，上部盐可能结晶并导致退化。这些盐可溶，其作为盐霜或薄纱的结晶取决于环境条件（如温度、凝结现象等）和特定表面（材料类型、孔隙率等），为嗜盐和耐盐微生物创造生态位。硝石可能源于附近农田使用的肥料，这一假设也支持在壁画上发现植物病原菌。钾是嗜盐微生物渗透调节的重要元素，该离子影响定殖这些极端生态位的微生物群落。微生物分析显示，从Ubisa修道院绘画表面分离的许多细菌和真菌为白色，但它们似乎不负责白色变色，因为在微生物群落分析中未发现其占主导。宏条形码分析发现的微生物揭示Halococcus spp.（古菌域）、Ralstonia solanacearum（细菌域）、Biscogniauxia spp.和Malassezia spp.（真菌界）占主导。Halococcus spp.属于嗜盐古菌，能在盐环境中生长，已被提及为与历史建筑壁画盐霜相关的白色和粉色变色微生物组的组分。在本案例研究中，Halococcus sp.被发现为优势属（相对丰度约90 %）。真菌菌丝未通过Fungi Tape采集样品的显微分析观察到，仅存在一些分生孢子，这一事实使研究人员排除这些生物在白色变质形成中发挥主要作用。然而值得注意的是，宏条形码分析检测到Biscogniauxia spp.具有非常高的相对丰度。Biscogniauxia属包括不同的危险植物病原菌，在橡树、山毛榉、槭树、金合欢甚至果树上引起炭疽溃疡。因此，这些真菌在Ubisa教堂内采集的墙体样品中的存在应与周围自然环境相关。在Ubisa教堂北侧，存在橡树（Quercus iberica、Q. imeretiana）或橡树-鹅耳枥森林以及含桤木（Alnus barbata）和梣树（Fraxinus oxycarpa）的冲积林。因此，附近森林可能是这些真菌的来源，它们通过孢子释放容易传播。其他鉴定的植物病原真菌属也可归因于同一来源：Vararia和Peniophora在多种植物上引起白腐，Rhizosphaera pinicola引起松针枯病。修道院南部存在农田，主要用于自给，作物包括玉米、水果、马铃薯、蔬菜、核桃/榛子和干草。土壤-borne细菌Ralstonia solanacearum的检出可能与附近栽培区域有关，该细菌是番茄、茄子、甜椒等不同园艺作物的极具侵袭性的检疫性植物病原菌，在格鲁吉亚首次报道正是在Kutaisi地区。已知该细菌可在水中存活并通过水传播，因此水流可能是Ralstonia solanacearum穿过Ubisa场地的载体。尽管宏条形码分析检测到该细菌具有一致的相对丰度，但未通过琼脂培养基分离获得，可能需要对Ralstonia spp.的选择性培养基才能使其生长。Staphylococcus属细菌通过分子分析和琼脂培养均被发现。从墙体样品中分离出异养细菌，特别是厚壁菌门；其中发现耐盐细菌，包括Arthrobacter spp.、Bacillus spp.、Micrococcus spp.、Paenibacillus spp.及上述Staphylococcus spp.。这些属通常被报道为文化遗产微生物群落的组分，通过产生酸和色素促进石材退化。Priestia aryabhattai、Bacillus zanthoxyli或Chungangia koreensis等物种也是嗜盐物种。Ubisa修道院案例研究中鉴定的许多细菌还能在嗜碱环境中通过脲酶活性沉淀碳酸钙，如Arthrobacter、Bacillus、Chungangia、Staphylococcus。Microbacterium spp.在历史艺术品生物退化背景下已知，Microbacterium oleivorans物种在斯洛伐克High Tatra山脉Velka Lomnica圣凯瑟琳教堂圣器室保存中世纪壁画的空气样品中被鉴定，也在西西里Motya岛腓尼基考古遗址出土的大理石雕像上发现，并报道于木雕上，其中所用染料中粗油的存在与该细菌已知的石油降解能力相关。Ubisa修道院教堂内发现的细菌生物多样性不同组分在类似背景中被发现，Priestia aryabhattai（原Bacillus aryabhattai）、Peribacillus simplex（原Bacillus simplex）及属于Arthrobacter、Paenibacillus、Pseudomonas、Rhodococcus或Staphylococcus属的物种在其他受盐霜影响的纪念性场所被报道。Malassezia属是人类皮肤真菌群中最普遍的成员，尽管其生态位广度显著，栖息于土壤、灰尘及各种海洋环境，人类是其传播的主要来源。这些真菌及Staphylococcus spp.细菌在Ubisa教堂的检出可能与该场所人员频率有关。Cladosporium sp.和Alternaria sp.通过宏基因组和ITS序列分析均被鉴定，这些属连同Aspergillus、Cladosporium、Hypoxylon、Penicillium和Trichoderma（也通过分子分析分离鉴定）常见于文化遗产相关环境，为包含能产生大量孢子、具有强致敏潜力的无处不在物种的真菌属。需要采取挽救行动以拯救这一重要的XIV世纪遗产地。不同条件确实共同诱导白色变色形成，如建筑方面、地形形态、以往清洗或修复干预、与宗教仪式人员定期存在及建筑结构内水分运动相关的微环境条件。此外，水作为周围环境中存在的微生物物种传播载体的作用不应被低估。绘画可通过机械方式（如Wishab海绵，CTS意大利）完美清洁，额外化学处理并非必需；然而，教堂内部空气净化系统可减少可行孢子、分生孢子和可能找到合适定居点的菌丝碎片。白色 patina 易于用软海绵去除，因其不附着于表面。主要问题之一是颜色不稳定性，尤其是推定由土性颜料制成者以及a secco重绘部分；若盐形成周期性持续，其脆弱性和损失将进一步增加。然而必须强调，首先且主要需要纠正的因素是水，需通过增加对该特殊案例中水活动的深入研究，并实施旨在降低变质重现风险的行动。保护决策应考虑上述所有因素和条件，并通过新调查或分析（热成像、矿物学分析、化学分析、环境参数分析等）整合信息缺乏。应优先由跨学科研究团队开展工作，清洁将遵循此类建议和最小干预原则。在修复/保护程序前后，应制定并实施监测保护计划，定期检查关键因素，如湿度演变、盐形成、微生物定殖。本研究具有重要价值，因其为纪念碑保护、周围森林保护及植物病害改善管理提供信息，这些事实需要更深入的调查和监测活动。结论部分指出，Ubisa教堂的室外和室内环境与水流、空气运动和人为影响密切相关，所有因素促成微生物物种传播和退化过程。现场生物发光测量检测到Ubisa教堂绘画内墙高微生物活性。宏基因组和微生物分析揭示古菌、细菌和真菌积极定殖墙体表面，盐霜可能增强了嗜盐和耐盐物种对教堂墙体的定殖。古菌属Halococcus是宏基因组分析检测到的最丰富类群，可能与壁画生物退化相关。植物病原真菌（Biscogniauxia spp.）和细菌Ralstonia也被检测到，它们可能起源于周围农业和森林环境。计划开展跨学科研究以支持最佳保护决策和适当监测计划的制定。
