Vrelište od 5900 stupnjeva 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 Tetyanom Milojević s Kemijskog fakulteta Sveučilišta u Beču po prvi je put izvijestio o rijetkim interakcijama mikroba i volframa u nanometarskom rasponu. Na temelju ovih otkrića može se istražiti ne samo biogeokemija volframa, već i mogućnost preživljavanja mikroorganizama u svemirskim uvjetima. Rezultati su se nedavno pojavili u časopisu Frontiers in Microbiology.

Kao tvrd i rijedak metal, volfram, sa svojim izvanrednim svojstvima i najvišom točkom taljenja od svih metala, vrlo je malo vjerojatan izbor za biološki sustav. Samo nekoliko mikroorganizama, kao što su termofilne arheje ili mikroorganizmi bez stanične jezgre, prilagodili su se ekstremnim uvjetima okoline volframa i pronašli način za asimilaciju volframa. Dvije nedavne studije biokemičarke i astrobiologinje Tetyane Milojević s Odsjeka za biofizičku kemiju, Kemijskog fakulteta Sveučilišta u Beču, rasvijetlile su moguću ulogu mikroorganizama u okolišu obogaćenom volframom i opisale sučelje volframa i mikroba na nanomjernoj razini. Mikroorganizam koji voli toplinu i kiselinu Metallosphaera sedula uzgojen sa spojevima volframa (Slike 1, 2). Također će ovaj mikroorganizam biti testiran na sposobnost preživljavanja tijekom 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 bioprerade volframovih ruda

Slično željeznim sulfidnim mineralnim stanicama, umjetni polioksometalati (POM) smatraju se anorganskim stanicama koje olakšavaju kemijske procese prije života i pokazuju karakteristike "života". Međutim, relevantnost POM-a za procese koji održavaju život (npr. disanje mikroba) još nije razmotrena. “Na primjeru Metallosphaera sedula, koja raste u vrućoj kiselini i diše kroz oksidaciju metala, istražili smo mogu li složeni anorganski sustavi temeljeni na klasterima volframovog POM-a održati rast M. sedula i generirati staničnu proliferaciju i diobu,” kaže Milojević.

Znanstvenici su uspjeli pokazati da upotreba anorganskih POM klastera na bazi volframa omogućuje ugradnju heterogenih redoks vrsta volframa u mikrobne stanice. Organometalne naslage na granici između M. sedula i W-POM otopljene su do nanometarskog raspona tijekom plodne suradnje s Austrijskim centrom za elektronsku mikroskopiju i nanoanalizu (FELMI-ZFE, Graz)." Naša otkrića dodaju M. sedula obloženu volframom rastućim zapisima biomineraliziranih mikrobnih vrsta, među kojima su arheje rijetko zastupljene,” rekao je Milojević. Biotransformacija volframovog minerala šeelita koju izvodi ekstremni termoacidofil M. sedula dovodi do loma strukture šeelita, naknadne solubilizacije volframa i volframove mineralizacije površine mikrobnih stanica (Slika 3). Biogene nanostrukture nalik volfram karbidu opisane u studiji predstavljaju potencijalni održivi nanomaterijal dobiven ekološki prihvatljivim dizajnom uz pomoć mikroba.