Journal de la technologie microbienne et biochimique

Abstrait

Effet du dopage avec des ions métalliques, silicates et phosphates sur les propriétés de fluorescence et la morphologie des monocristaux de calcite synthétisés dans les colonies parentales de Geobacillus thermoglucosidasius

Rie Murai et Naoto Yoshida

Des cellules de Geobacillus thermoglucosidasius cultivées sur un milieu d'agar nutritif (colonie mère) ont été placées à la surface d'un hydrogel promoteur de calcite contenant de l'acétate et du calcium. Après incubation à 60 °C pendant 4 jours, des monocristaux de calcite de 110 à 130 μm de diamètre ont été synthétisés au sein de la colonie mère. La calcite contenait 6,6 % (% atomique) de Mg et présentait des propriétés fluorescentes remarquables. Les changements dans la morphologie et le développement de l'intensité de fluorescence de la calcite synthétisée sur un hydrogel promoteur de calcite dopé avec différents ions métalliques, ions silicate et ions phosphate ont été étudiés. Le dopage avec des ions Mg, P ou Sr a donné des réseaux de calcite avec les ions métalliques respectifs dissous par substitution dans les sites de calcium. Sur un hydrogel promoteur de calcite contenant 2 mM d'ions Mg, la teneur en Mg de la calcite a augmenté à 22 % atomique. Français Le dopage de l'hydrogel avec des ions Al, Si ou P a donné des calcites avec une intensité de fluorescence accrue (190-196 % de celle des calcites témoins). Contrairement aux attentes, le dopage de l'hydrogel avec des ions Mn, Sr, Fe ou Co a donné des calcites avec une intensité de fluorescence diminuée (64,4-96,9 % de celle des calcites témoins). Lorsque l'hydrogel a été dopé avec des ions Mg ou P, la surface de la calcite est devenue lisse ou en forme de feuille, respectivement, contrairement à la morphologie sphérique à surface rugueuse des calcites témoins. Des structures de crevasses distinctives ont été observées sur les surfaces des calcites synthétisées sur hydrogel dopé avec des ions Mn ou Al. La microscopie à fluorescence a montré que les calcites émettaient une fluorescence bleue, verte ou rouge lorsqu'elles étaient éclairées avec une lumière à des longueurs d'onde de 360-370, 460-500 ou 530-560 nm, respectivement. Les calcites synthétisées sur un hydrogel dopé aux ions Al, Si et P émettent une fluorescence plus forte que les calcites témoins lorsqu'elles sont éclairées à la lumière à 360-370 nm. Nos études ont démontré que G. thermoglucosidasius est utile pour la préparation de phosphores de calcite en l'absence d'éléments de terres rares.