Tačka ključanja od 5900 stepeni Celzijusa i tvrdoća poput dijamanta u kombinaciji s ugljikom:volframje 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 mikrobno-volframinterakcije u nanometarskom opsegu. Na osnovu ovih nalaza, ne samovolframbiogeohemije, ali i preživljavanje mikroorganizama u svemirskim uslovima. Rezultati su se nedavno pojavili u časopisuFrontiers 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 ćelijskog jezgra, prilagodili su se ekstremnim uslovima volframove sredine i pronašli način da se asimilirajuvolfram. Dvije nedavne studije biohemičarke i astrobiologinje Tetjane Milojević sa Odsjeka za biofizičku hemiju Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beču rasvjetljavaju moguću ulogu mikroorganizama uvolfram-obogaćena okolina i opisati nanoskaluvolfram-mikrobno sučelje mikroorganizma koji ekstremno voli toplinu i kiseline Metallosphaera sedula uzgojenog svolframspojeva (Slike 1, 2). Takođe, ovaj mikroorganizam će biti testiran na preživljavanje tokom međuzvjezdanog putovanja u budućim studijama u svemirskom okruženju.Tungstenmože biti bitan faktor u tome.

Odvolframpolioksometalati kao anorganski okviri koji održavaju život za mikrobnu bioprocesuvolframove rude

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 uspeli da pokažu da je upotrebavolfram-bazirani neorganski POM klasteri omogućavaju ugradnju heterogenihvolframredoks vrsta 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. Biotransformacijamineral volframascheelite izveden od strane ekstremnog termoacidofila M. sedula dovodi do loma strukture scheelite, naknadne solubilizacijevolfram, ivolframmineralizacija površine mikrobnih ćelija (slika 3). Biogenivolfram karbida-nanostrukture koje su opisane u studiji predstavljaju potencijalni održivi nanomaterijal dobijen ekološki prihvatljivim dizajnom uz pomoć mikroba.

“Naši rezultati pokazuju da se formira M. sedulavolfram-noseći mineralizovanu ćelijsku površinu putem inkrustiranja sanalik na volfram karbidjedinjenja“, objašnjava biohemičar Milojević. Ovovolfram- inkrustirani sloj formiran oko ćelija M. sedula može vrlo dobro predstavljati mikrobnu strategiju da se izdrži oštre uslove okoline, kao što je tokom međuplanetarnog putovanja.Tungsteninkapsulacija može poslužiti kao moćan radiozaštitni oklop protiv oštrih uslova okoline. „Mikrobni oklop od volframa omogućava dalje proučavanje preživljavanja ovog mikroorganizma u svemirskom okruženju“, zaključuje Milojević.