Raman spectroscopy of calcium oxalate hydrates in plants

HORÁKOVÁ, Nicole and Jan CEMPÍREK. Raman spectroscopy of calcium oxalate hydrates in plants. In MinWien2023. 2023.

Basic information

• Original name: Raman spectroscopy of calcium oxalate hydrates in plants
• Authors: HORÁKOVÁ, Nicole and Jan CEMPÍREK.
• Edition: MinWien2023, 2023.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 10504 Mineralogy
• Country of publisher: Austria
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords (in Czech): šťavelan vápenatý; rostliny; Ramanova spektroskopie; rafidy
• Keywords in English: calcium oxalate; plants; Raman spectroscopy; raphides
• Tags: International impact

Abstract

There are several types of biominerals in plants; the most common are crystals and aggregates of calcium oxalate (CaOx), calcium carbonate (amorphous CaCO3 or calcite) and amorphous silica. Ca-oxalates are represented by three hydrated forms of CaC2O4: whewellite (monohydrate; COM), weddellite (dihydrate; COD), and caoxite (trihydrate; COT). The most common mineral is COM whereas COD and COT are considered to be metastable phases; on the other hand, they are assumed to be precursor phases during COM or COD formation. Plant crystals are formed from endogenously synthesized oxalic acid which combines with calcium from the environment. We used synthetic analogues of CaOx hydrates to acquire high-resolution reference Raman spectra. Consequently, we identified different CaOx hydrates in leaves of five different species of the Araceae family.

Abstract (in Czech)

V rostlinách existuje několik typů biominerálů; nejběžnější jsou krystaly a agregáty šťavelanu vápenatého (CaOx), uhličitanu vápenatého (amorfní CaCO3 nebo kalcit) a amorfního oxidu křemičitého. Ca-oxaláty jsou reprezentovány třemi hydratovanými formami CaC2O4: whewellit (monohydrát; COM), weddellit (dihydrát; COD) a caoxit (trihydrát; COT). Nejběžnějším minerálem je COM, zatímco COD a COT jsou považovány za metastabilní fáze; na druhé straně se předpokládá, že jsou prekurzorovými fázemi během tvorby COM nebo COD. Rostlinné krystaly se tvoří z endogenně syntetizované kyseliny šťavelové, která se slučuje s vápníkem z prostředí. K získání referenčních Ramanových spekter s vysokým rozlišením jsme použili syntetické analogy hydrátů CaOx. Následně jsme identifikovali různé hydráty CaOx v listech pěti různých druhů čeledi Araceae.