微生物与生化技术杂志

抽象的

金属、硅酸盐和磷酸根离子掺杂对Geobacillus thermoglucosidasius母菌落合成方解石单晶荧光性质和形貌的影响

村井理惠和吉田直人

将在营养琼脂培养基上生长的Geobacillus thermoglucosidasius细胞（母菌落）放置在含有醋酸盐和钙的方解石促进水凝胶表面。在60°C下孵育4天后，在母菌落内合成了直径为110-130μm的方解石单晶。方解石含有6.6％（原子％）的Mg，并表现出显著的荧光特性。研究了在掺杂不同金属离子、硅酸根离子和磷酸根离子的方解石促进水凝胶上合成的方解石的形态和荧光强度的发展变化。掺杂Mg、P或Sr离子产生的方解石晶格中相应的金属离子替代溶解到钙位点。在含有2mMMg离子的方解石促进水凝胶上，方解石Mg含量增加到22原子％。将铝、硅或磷离子掺杂到水凝胶中，得到的方解石荧光强度增加（为对照方解石的 190-196%）。与预期相反，将锰、锶、铁或钴离子掺杂到水凝胶中，得到的方解石荧光强度降低（为对照方解石的 64.4-96.9%）。当水凝胶中掺杂镁或磷离子时，方解石表面分别变得光滑或呈片状，而对照方解石则为表面粗糙的球形。在掺杂锰或铝离子的水凝胶上合成的方解石表面观察到独特的缝隙结构。荧光显微镜显示，当用波长为 360-370、460-500 或 530-560 nm 的光照射时，方解石分别发出蓝色、绿色或红色荧光。在掺杂了 Al、Si 和 P 离子的水凝胶上合成的方解石在 360-370 nm 的光照下发出的荧光比对照方解石更强。我们的研究表明，G. thermoglucosidasius 可用于在没有稀土元素的情况下制备方解石荧光粉。