Tačka ključanja od 5900 stepeni Celzijusa i tvrdoća poput dijamanta u kombinaciji s ugljikom: volfram je najteži metal, ali ima biološke funkcije – posebno u mikroorganizmima koji vole toplinu. Tim predvođen Tetjanom Milojević sa Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beču prvi put je izvestio o retkim interakcijama mikroba i volframa u nanometarskom opsegu. Na osnovu ovih nalaza može se istražiti ne samo biogeohemija volframa, već i preživljavanje mikroorganizama u svemirskim uslovima. Rezultati su se nedavno pojavili u časopisu Frontiers in Microbiology.

Kao tvrd i rijedak metal, volfram, sa svojim izvanrednim svojstvima i najvišom tačkom topljenja od svih metala, vrlo je nevjerovatan izbor za biološki sistem. Samo nekoliko mikroorganizama, kao što su termofilne arheje ili mikroorganizmi bez stanične jezgre, prilagodili su se ekstremnim uvjetima volframove okoline i pronašli način da asimiliraju volfram. Dvije nedavne studije biohemičarke i astrobiologinje Tetyane Milojević sa Odsjeka za biofizičku hemiju, Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beču, bacaju svjetlo na moguću ulogu mikroorganizama u okruženju obogaćenom volframom i opisuju ekstremno okruženje volfram-mikrob na nanosmjeru. mikroorganizam koji voli toplotu i kiselinu Metallosphaera sedula uzgojen sa jedinjenjima volframa (Slike 1, 2). Takođe, ovaj mikroorganizam će biti testiran na preživljavanje tokom međuzvjezdanog putovanja u budućim studijama u svemirskom okruženju. Volfram bi mogao biti bitan faktor u tome.

Od volframovih polioksometalata kao anorganskih okvira koji održavaju život do mikrobne bioobrade volframovih ruda

Slično mineralnim ćelijama željeznog sulfida, umjetni polioksometalati (POM) se smatraju neorganskim ćelijama u olakšavanju kemijskih procesa prije života i prikazivanju karakteristika „sličnih života“. Međutim, relevantnost POM-a za procese koji održavaju život (npr. mikrobno disanje) još uvijek nije obrađena. „Na primeru Metallosphaera sedula, koja raste u vrućoj kiselini i diše oksidacijom metala, istražili smo da li složeni neorganski sistemi na bazi volframovih POM klastera mogu da održe rast M. sedula i generišu ćelijsku proliferaciju i deobu“, kaže Milojević.

Naučnici su uspjeli pokazati da korištenje neorganskih POM klastera na bazi volframa omogućava ugradnju heterogenih redoks vrsta volframa u mikrobne ćelije. Organometalne naslage na granici između M. sedula i W-POM rastvorene su do nanometarskog opsega tokom plodne saradnje sa Austrijskim centrom za elektronsku mikroskopiju i nanoanalizu (FELMI-ZFE, Graz).“ Naši nalazi dodaju M. sedula optočenu volframom rastućoj evidenciji biomineralizovanih mikrobnih vrsta, među kojima su arheje retko zastupljene”, rekao je Milojević. Biotransformacija volframovog mineralnog šeelita koju izvodi ekstremni termoacidofil M. sedula dovodi do loma strukture šeelita, naknadne solubilizacije volframa i volframove mineralizacije površine mikrobne ćelije (slika 3). Biogene nanostrukture slične volfram karbidu opisane u studiji predstavljaju potencijalni održivi nanomaterijal dobijen ekološki prihvatljivim dizajnom uz pomoć mikroba.