Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Efecto del dopaje con metales, silicatos e iones fosfato sobre las propiedades de fluorescencia y la morfología de monocristales de calcita sintetizados en colonias parentales de Geobacillus thermoglucosidasius

Rie Murai y Naoto Yoshida

Las células de Geobacillus thermoglucosidasius cultivadas en un medio de agar nutritivo (colonia madre) se colocaron en la superficie de un hidrogel promotor de calcita que contenía acetato y calcio. Después de la incubación a 60 °C durante 4 días, se sintetizaron monocristales de calcita de 110-130 μm de diámetro dentro de la colonia madre. La calcita contenía 6,6 % (atómico%) de Mg y mostró sorprendentes propiedades fluorescentes. Se investigaron los cambios en la morfología y el desarrollo de la intensidad de fluorescencia de la calcita sintetizada en el hidrogel promotor de calcita dopado con diferentes iones metálicos, iones de silicato e iones de fosfato. El dopaje con iones Mg, P o Sr produjo redes de calcita con los respectivos iones metálicos disueltos sustitutivamente en los sitios de calcio. En el hidrogel promotor de calcita que contenía 2 mM de iones Mg, el contenido de Mg de la calcita aumentó al 22 % atómico. El dopaje del hidrogel con iones Al, Si o P produjo calcitas con una intensidad de fluorescencia aumentada (190-196% de la de las calcitas de control). Contrariamente a lo esperado, el dopaje del hidrogel con iones Mn, Sr, Fe o Co produjo calcitas con una intensidad de fluorescencia reducida (64,4-96,9% de la de las calcitas de control). Cuando el hidrogel se dopó con iones Mg o P, la superficie de la calcita se volvió lisa o similar a una lámina, respectivamente, en contraste con la morfología esférica de superficie rugosa de las calcitas de control. Se observaron estructuras de grietas distintivas en las superficies de las calcitas sintetizadas en hidrogel dopado con iones Mn o Al. La microscopía de fluorescencia mostró que las calcitas emitían fluorescencia azul, verde o roja cuando se iluminaban con luz a longitudes de onda de 360-370, 460-500 o 530-560 nm, respectivamente. Las calcitas sintetizadas en hidrogel dopado con iones Al, Si y P emitieron una fluorescencia más fuerte que las calcitas de control cuando se iluminaron con luz a 360-370 nm. Nuestros estudios han demostrado que G. thermoglucosidasius es útil para la preparación de fósforos de calcita en ausencia de elementos de tierras raras.