Autore: #MatteoMorandi
I Biominerali sono una classe di composti minerali generati da organismi viventi le cui principali funzioni sono strutturali, protettive, deposito di ioni inorganici, ottiche e di sensori magnetici e gravitazionali. I principali biominerali presenti in natura sono: - Carbonati di Calcio (CaCO3): i minerali biogenici più abbondanti e diffusi in natura, si trovano principalmente nelle strutture degli organismi marini come i gusci. - Fosfati di Calcio: i minerali che costituiscono lo scheletro dei vertebrati, presenti nell'uomo in forma di idrossiapatite nelle ossa e nei denti. - Biosilicati: la seconda classe di biominerali per abbondanza e diffusione, sono costituiti da ossidi di silicio (SiO2) e si trovano specialmente nelle diatomee (alghe unicellulari), nelle piante e nei poriferi. - Biominerali del Ferro: si trovano nella forma di ossidi di ferro, come la magnetite utilizzata come sensore magnetico di navigazione da alcuni batteri e specie animali e la ferridrite, una forma biodisponibile di ferro immagazzinata all'interno della ferritina nel nostro organismo.
La biomineralizzazione è il processo attraverso il quale si ottiene la formazione dei biominerali e può avvenire in natura sia casualmente sia sotto controllo genetico. In entrambi i casi, la formazione dei cristalli avviene tramite l'interazione di un componente inorganica, ovvero atomi di Ca, Si e Fe insieme ad una controparte di composti organici, macromolecole come proteine e polisaccaridi. I meccanismi di mineralizzazione controllata sono indubbiamente i più interessanti e complessi da cui imparare. In questi la componente organica svolge un ruolo di primaria importanza nel coordinare l'intero processo di formazione del prodotto finale. Le dimensioni, la morfologia e quindi le proprietà chimico-fisiche del minerale ottenuto sono correlate alla disposizione del materiale organico.
Molti studi di tecnologie innovative, presenti sulla chimica dei biominerali, sono attualmente portati avanti prevalentemente in campo biomedico ed ambientale. Potremo vedere in futuro una loro applicazione pratica?