Biomineralización de fosfato de calcio, inducida en una matriz orgánica proveniente de extractos acuosos de salvado de trigo, influencia de los lípidos y el ph del medio de reacción

Abstract

En la Naturaleza el proceso de biomineralización es dirigido por una matriz orgánica extracelular de cuya composición dependen el tipo y la función de los cristales biogénicos. En la biomineralización in vitro se utilizan polímeros que emulan la función de la matriz orgánica para producir cristales que tienen un rango de aplicaciones industriales. El extracto acuoso de salvado de trigo (EAST) se ha estudiado como matriz orgánica para la biomineralización in vitro, encontrándose la formación de brushita (CaHPO4∙2H20) a pH=8, lo cual es interesante pues la brushita sólo se forma a pH ácido. Se hipotetizó que en algún momento del proceso el pH vira a ácido o bien que desde el inicio se forma un microambiente de pH ácido constituido por vesículas lipídicas, dentro del cual crecen los cristales de brushita. Para verificar ambas hipótesis, en el presente trabajo se realizó la biomineralización con EAST, ajustando el pH inicial en un rango 5-8 y monitoreando su valor durante 10 d. Al final del periodo se determinó el efecto del pH del proceso sobre las características de los cristales precipitados, esta últimas analizadas por microscopía estereoscópica, SEM, FTIR y DRX. Posteriormente se extrajeron los lípidos del EAST, se analizó su perfil de ácidos grasos y se repitió el experimento con EAST libre de lípidos para observar su efecto sobre las características de los cristales. La posible formación de vesículas se analizó por microscopía óptica. Desde el inicio de la biomineralización el pH viró a ácido, manteniendo durante los 10 d un valor constante que dependió del pH inicial. El pH inicial 6 fue para el que se obtuvo mayor abundancia y homogeneidad en forma y tamaño de cristales de brushita. A pH inicial 8 los cristales perdieron estructuras definidas y a pH inicial 5.0 no alcanzaron a precipitar. Con EAST libre de lípidos a pH inicial 6 se obtuvieron cristales de menor tamaño y de superficie más rugosa, mientras que a pH inicial 11 no hubo precipitación. Se concluyó que la brushita se forma a pH ácido y que la presencia de lípidos afecta la morfología. Asimismo, no se identificaron vesículas.