Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Efeito da dopagem com metais, silicato e iões fosfato nas propriedades de fluorescência e morfologia de cristais únicos de calcita sintetizados em colónias parentais de Geobacillus thermoglucosidasius

Rie Murai e Naoto Yoshida

Células de Geobacillus thermoglucosidasius cultivadas em meio de ágar nutriente (colónia parental) foram colocadas na superfície de um hidrogel promotor de calcita contendo acetato e cálcio. Após incubação a 60°C durante 4 dias, foram sintetizados monocristais de calcita com 110-130 μm de diâmetro no interior da colónia parental. A calcita continha 6,6% (átomo%) de Mg e apresentava propriedades fluorescentes impressionantes. Foram investigadas alterações na morfologia e no desenvolvimento da intensidade de fluorescência da calcita sintetizada em hidrogel promotor de calcita dopado com diferentes iões metálicos, ião silicato e ião fosfato. A dopagem com iões Mg, P ou Sr produziu redes de calcita com os respectivos iões metálicos dissolvidos substitutivamente em locais de cálcio. No hidrogel promotor de calcita contendo o ião Mg 2 mM, o teor de Mg calcita aumentou para 22% em átomos. A dopagem do hidrogel com iões Al, Si ou P produziu calcitas com intensidade de fluorescência aumentada (190-196% da das calcitas controlo). Contrariamente ao esperado, a dopagem do hidrogel com iões Mn, Sr, Fe ou Co produziu calcitas com intensidade de fluorescência diminuída (64,4-96,9% da das calcitas de controlo). Quando o hidrogel foi dopado com iões Mg ou P, a superfície da calcita tornou-se lisa ou semelhante a uma folha, respetivamente, em contraste com a morfologia esférica de superfície rugosa das calcitas de controlo. Foram observadas estruturas de fendas distintas nas superfícies das calcitas sintetizadas em hidrogel dopado com iões Mn ou Al. A microscopia de fluorescência mostrou que as calcitas emitiam fluorescência azul, verde ou vermelha quando iluminadas com luz nos comprimentos de onda de 360-370, 460-500 ou 530-560 nm, respetivamente. As calcitas sintetizadas em hidrogel dopadas com iões Al, Si e P emitiram uma fluorescência mais forte do que as calcitas controlo quando iluminadas com luz a 360-370 nm. Os nossos estudos demonstraram que o G. thermoglucosidasius é útil para a preparação de fósforos de calcita na ausência de elementos de terras raras.