Deteriorated limestone from Mayan buildings in Yucatan, Mexico, was analyzed with scanning electron microscopy (SEM) and microprobe with energy dispersive X-ray analysis (EDAX), X-ray diffraction (XRD) and Fourier-Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). Changes in surface chemical composition, caused by the biofilm layer and the conversion of calcite into gypsum, were demonstrated. Representative fungi include Aspergillus, Penicillium, Fusarium and Paecilomyces. Strains of Aspergillus niger and Penicillium sp., were selected for their ability to produce acidic metabolites. Both fungi excreted organic acids when incubated; ion exchange chromatography identified these acids as gluconic, succcinic-malic (coeluted) and oxalic. A. niger, the most active acid producer, also excreted citric acid. When grown in the presence of limestone coupons, calcium release from the mineral matrix paralleled the production of oxalic acid. However free calcium was considerably lower in filtrates from limestone coupon-containing culture, suggesting its complexation. SEM and EDAX confirmed that calcium oxalate crystals developed on the surface of the stone coupons. The results show that organic-acid-producing fungi may contribute to the deterioration of limestone monuments.
La roca caliza deteriorada de monumentos mayas de Yucatán, México, fue analizada por medio de microscopia electrónica de barrido acoplada con análisis por rayos X retrodispersados (SEM-EDAX), difracción de rayos X (XRD) y espectroscopia infrarojo transformada de Fourier (FT-IR). Los cambios en la composición química de la superficie causadas por la biopelícula con la consecuente conversión de calcita a yeso, fueron demostrados. Los géneros más abundantes fueron Aspergillus, Penicillium, Fusarium y Paecilomyces. Cepas de Aspergillus niger y Penicillium sp., fueron seleccionadas por su capacidad de producir metabolitos ácidos. Ambos hongos excretaron ácidos orgánicos cuando fueron incubados (glucónico, succínico, málico y oxálico). A. niger fue el productor más activo y también excreto ácido cítrico. El impacto del hongo sobre los cupones liberó calcio de la matriz mineral asociado a la producción de acido oxálico. Sin embargo, el calcio soluble fue considerablemente bajo en los filtrados de cultivos que contenían los cupones de piedra, sugiriendo quelación. El análisis de SEM-EDAX confirmó el papel biodeteriorante de los ácidos micogénicos.