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摘要
以地衣芽孢杆菌为研究菌株，将菌株接种于含Ca2+的LB培养基中培养0～10 d，通过分析培养液OD600 nm、pH值、Ca2+的动态变化，同时借助SEM-EDS、TEM-SAED、XRD等手段分析所得沉淀物的形貌及结构特征，以期解析该菌对无定形碳酸钙的微生物诱导矿化机制。结果表明，地衣芽孢杆菌的快速生长能显著提升培养液的pH值，相比起始pH值提高了1.63个单位(P <0.05),Ca2+浓度随培养时间的增加有显著下降的趋势，Ca2+浓度最大减少了516.48 mg/L(P <0.01);SEM可观察到培养液中的沉淀物中有许多无规则的微纳米级矿物，EDS结果表明其主要元素为C、O、Ca，可见地衣芽孢杆菌可诱导碳酸钙的形成。TEM-SAED及XRD的结果证实这些生物源碳酸钙为无定形碳酸钙。研究还发现通过添加碳酸酐酶抑制剂能显著减弱该菌对碳酸钙的诱导矿化能力，这些生物源碳酸钙的形成与该菌分泌的碳酸酐酶活性密切相关，并且菌体细胞还可以作为碳酸钙的成核位点。碳酸钙沉淀无机碳同位素δ13C值是-5.762±0.022‰，δ13C值为负值，也进一步证实了这些无定形碳酸钙沉淀为生物成因。该研究结果有助于加深对生物源无定形碳酸钙的了解，进一步阐明了微纳米无定形碳酸钙的微生物诱导矿化机制，可为生物源无定形碳酸钙的进一步开发应用提供重要参考。
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