Efecto del pH de la cultura en las propiedades de las sustancias exopolisémicas de PCC7942: Implicaciones para la precipitación de carbonatos
Autores: Martinho de Brito, Marlisa; Bundeleva, Irina; Marin, Frédéric; Vennin, Emmanuelle; Wilmotte, Annick; Plasseraud, Laurent; Visscher, Pieter T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Efecto del pH de la cultura en las propiedades de las sustancias exopolisémicas de PCC7942: Implicaciones para la precipitación de carbonatos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Rol
Condiciones culturales
Producción de EPS
Cepa PCC7942
Precipitación de minerales de carbonato
PH
Rendimiento celular
Peso molecular
Contenido de proteínas
Mecanismos de concentración de carbono
Fijación de carbono fotosintética
Precipitación forzada
Cristales de carbonato de calcita
Formación de vaterita
Floraciones cianobacterianas
Producción mineral.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Se investigó el papel de las condiciones de cultivo en la producción de sustancias exopoliméricas (EPS) por la cepa PCC7942. La precipitación de minerales de carbonato en estos EPS se evaluó en experimentos de precipitación forzada. Las culturas se cultivaron en medio tamponado con HEPES y en medio no tamponado. El pH del medio tamponado se mantuvo constante en 7.5, pero en el medio no tamponado aumentó a 9.5 en un día y se estabilizó en 10.5. El rendimiento celular al cosechar fue el doble en el medio no tamponado que en el medio tamponado. Se obtuvieron fracciones de EPS de alto peso molecular (>10 kDa) y de bajo peso molecular (3-10 kDa) de ambas culturas. La producción específica de EPS por célula en el medio tamponado fue el doble que en el medio no tamponado. Los EPS de las culturas no tamponadas contenían más macromoléculas cargadas negativamente y más proteínas que los EPS de las culturas tamponadas. El mayor contenido de proteínas a pH elevado puede deberse a la inducción de mecanismos de concentración de carbono, necesarios para realizar la fijación de carbono fotosintética en estas condiciones. La precipitación forzada mostró cristales de carbonato de calcita más pequeños en los EPS del medio no tamponado y minerales más grandes en los polímeros del medio tamponado. La vaterita se formó solo a bajas concentraciones de EPS. Los resultados experimentales se utilizan para modelar conceptualmente el impacto del pH en el potencial de las floraciones cianobacterianas para producir minerales. Hipotetizamos que en sistemas de agua dulce, la producción de cristales pequeños puede beneficiar al picoplancton al minimizar la carga mineral, y así prolongar el tiempo de residencia en la zona fótica, lo que podría resultar en tasas de hundimiento lentas.
Descripción
Se investigó el papel de las condiciones de cultivo en la producción de sustancias exopoliméricas (EPS) por la cepa PCC7942. La precipitación de minerales de carbonato en estos EPS se evaluó en experimentos de precipitación forzada. Las culturas se cultivaron en medio tamponado con HEPES y en medio no tamponado. El pH del medio tamponado se mantuvo constante en 7.5, pero en el medio no tamponado aumentó a 9.5 en un día y se estabilizó en 10.5. El rendimiento celular al cosechar fue el doble en el medio no tamponado que en el medio tamponado. Se obtuvieron fracciones de EPS de alto peso molecular (>10 kDa) y de bajo peso molecular (3-10 kDa) de ambas culturas. La producción específica de EPS por célula en el medio tamponado fue el doble que en el medio no tamponado. Los EPS de las culturas no tamponadas contenían más macromoléculas cargadas negativamente y más proteínas que los EPS de las culturas tamponadas. El mayor contenido de proteínas a pH elevado puede deberse a la inducción de mecanismos de concentración de carbono, necesarios para realizar la fijación de carbono fotosintética en estas condiciones. La precipitación forzada mostró cristales de carbonato de calcita más pequeños en los EPS del medio no tamponado y minerales más grandes en los polímeros del medio tamponado. La vaterita se formó solo a bajas concentraciones de EPS. Los resultados experimentales se utilizan para modelar conceptualmente el impacto del pH en el potencial de las floraciones cianobacterianas para producir minerales. Hipotetizamos que en sistemas de agua dulce, la producción de cristales pequeños puede beneficiar al picoplancton al minimizar la carga mineral, y así prolongar el tiempo de residencia en la zona fótica, lo que podría resultar en tasas de hundimiento lentas.