La biomineralizzazione rivelata
La biomineralizzazione è la produzione di minerali da parte di vari sistemi biologici, tra cui batteri e alghe. Tali minerali possono differire da componenti abiotici e potrebbero pertanto essere utilizzati per progettare nuovi materiali, ai fini della diagnosi e della cura di malattie, nonché nella ricerca di forme di vita su pianeti diversi. L’oggetto del progetto TMUPIFE (Tracing microbes using phosphate in Fe-oxide environments) riguardava l’esame delle segnature isotopiche bloccate all’interno degli ossidi di ferro prodotti da batteri. Sulla Terra, i microbi capaci di ossidare il ferro rappresentano forme di vita antiche ed è possibile individuarne la presenza nell’acqua dolce e salata e in condizioni acide. Si ritiene che su altri pianeti (ad esempio Marte), esista ferro in notevole quantità, che potrebbe fungere da fonte potenziale di energia per simili tipi di batteri. Pertanto, comprendendo se l’ossidazione di ferro microbica possa trattenere una biosegnatura, si potrebbe ottenere un bersaglio nella ricerca di forme di vita extraterrestre. In tale quadro, gli scienziati hanno studiato la biomineralizzazione correlata all’ossidazione Fe(II) microbica, sia in ambienti acidi che in ambienti a pH neutro, ottenendone la segnature isotopica basata su 18O. Sono stati compiuti ulteriori studi tramite un’avanzatissima spettrometria di massa di ioni secondari su nanoscala; i risultati hanno sottolineato le potenzialità insite nell’uso di tali batteri ossidanti il ferro per filtrare metalli di valore dalle miniere. In un’altra parte del progetto, i ricercatori si sono avvalsi della spettroscopia per esaminare le variazioni nei componenti minerali ossei tra topi sani e topi affetti da una malattia genetica che impedisce di assumere in modo sufficiente dalla dieta il calcio e il fosfato. Dai risultati emerge che il calcio e il fosfato sono essenziali per i siti di crescita minerale e incidono direttamente sull’entità del rimodellamento osseo. Tali esiti rendono più chiaro il meccanismo di rimodellamento osseo e presentano implicazioni dirette per i pazienti affetti da ipofosfatemia o per le persone colpite da osteoporosi.
Parole chiave
Biomineralizzazione, bonifica ambientale, batteri, TMUPIFE, ossidante il ferro, ipofosfatemia
