Sporosarcina pasteurii anteriormente conocido como Bacillus pasteurii de mayores taxonomías , es un gram positiva bacteria con la capacidad de precipitado calcita y arena solidify dado un calcio fuente y urea ; mediante el proceso de precipitación de calcita inducida microbiológicamente (MICP) o cementación biológica. [1] Se ha propuesto que S. pasteurii se utilice como material de construcción biológico ecológicamente racional. Los investigadores estudiaron la bacteria junto con plástico y minerales duros; formando un material más fuerte que el hueso. [2]Se usa comúnmente para MICP ya que no es patógeno y es capaz de producir grandes cantidades de la enzima ureasa que hidroliza la urea a carbonato y amoníaco . [3]
S. pasteurii es una bacteria gram positiva que tiene forma de varilla por naturaleza. Tiene la capacidad de formar endosporas en las condiciones ambientales adecuadas para mejorar su supervivencia, que es una característica de su clase de bacilos . [4] Tiene unas dimensiones de 0,5 a 1,2 micrones de ancho y de 1,3 a 4,0 micrones de largo. Debido a que es un alcalófilo , prospera en ambientes básicos de pH 9-10. Puede sobrevivir en condiciones relativamente duras hasta un pH de 11,2. [3]
S. pasteurii son anaerobios facultativos del suelo que son heterótrofos y requieren urea y amonio para su crecimiento. [5] El amonio se utiliza para permitir que los sustratos atraviesen la membrana celular hacia la célula. [5] La urea se utiliza como fuente de nitrógeno y carbono para la bacteria. S. pasteurii puede inducir la hidrólisis de la urea y utilizarla como fuente de energía al producir y secretar la enzima ureasa . La enzima hidroliza la urea para formar carbonato y amoníaco. Durante esta hidrólisis, se realizan algunas reacciones más espontáneas. El carbamato se hidroliza paraácido carbónico y amoníaco y luego se hidrolizó adicionalmente a amonio y bicarbonato . [3] Este proceso hace que el pH de la reacción aumente 1-2 pH, haciendo que el ambiente sea más básico, lo que promueve las condiciones en las que prospera esta bacteria específica. [6] Mantener un medio con este pH puede ser costoso para la producción a gran escala. de esta bacteria para biocementación. Una amplia gama de factores puede afectar la tasa de crecimiento de S. pasteurii. Esto incluye encontrar la temperatura óptima, pH, concentración de urea, densidad bacteriana, niveles de oxígeno, etc. [6] Se ha encontrado que la temperatura óptima de crecimiento es 30 ° C, pero esto es independiente de los otros factores ambientales presentes. [4] Dado que S. pasteurii son halotolerantes , pueden crecer en presencia de bajas concentraciones de iones de cloruro acuosos que son lo suficientemente bajas como para no inhibir el crecimiento de células bacterianas. [6] Esto muestra aplicaciones prometedoras para el uso de MICP .
Se describe que S. pasteurii DSM 33 es auxótrofo para L-metionina , L-cisteína , tiamina y ácido nicotínico . [7]
El genoma completo de S. pasteurii NCTC4822 se secuenció y se informó con el número de acceso de NCBI: NZ_UGYZ01000000 . Con una longitud de cromosoma de 3,3 Mb, contiene 3.036 genes que codifican proteínas y tiene un contenido de GC del 39,17%. [8] Cuando se calcula la proporción de genes funcionales conocidos con respecto a los genes desconocidos, la bacteria muestra las proporciones más altas de transporte, metabolismo y transcripción. La alta proporción de estas funciones permite la conversión de urea en iones carbonato que es necesaria para el proceso de biomineralización . [8]La bacteria tiene siete genes identificados que también están directamente relacionados con la actividad y el ensamblaje de la ureasa, que se pueden estudiar más a fondo para dar una idea de cómo maximizar la producción de ureasa para optimizar el uso de S. pasteurii en aplicaciones industriales. [8]