Efecto de prolina sobre el metabolismo redox de microsimbiontes de maní expuestos a estrés hídrico

VILLA, JUAN FRANCISCO; FURLAN, ANA; BIANUCCI, ELIANA; CASTRO, STELLA

Congreso; IV Reunión Conjunta de Sociedades de Biología de la República Argentina; 2020

El déficit hídrico es uno de los estreses ambientales que más afecta la asociación simbiótica leguminosa-rizobio. En particular, la exposición de los microorganismos en su ambiente natural a condiciones ambientales adversas, puede impactar directamente sobre la posibilidad de establecer interacción con las plantas, por lo que resulta de interés evaluar la respuesta oxidativa y antioxidante de microsimbiontes de maní creciendo bajo estrés hídrico. Como alternativa biotecnológica, la prolina, un aminoácido osmoprotector y determinante del balance redox celular, podría incrementar la tolerancia al estrés hídrico. Así, con el fin de mejorar la producción de maní en regiones susceptibles a la ocurrencia de estreses abióticos mediante la aplicación de inoculantes para semillas preparados en medios de cultivo suplementados con prolina, se analizó el efecto de esta molécula en el crecimiento y balance redox celular de microsimbiontes de maní en condiciones de estrés hídrico. Para eso, se utilizaron los rizobios recomendados como inoculantes para maní Bradyrhizobium sp. C-145 y Bradyrhizobium sp. SEMIA 6144. Los tratamientos evaluados fueron: I) control; II) prolina 50 mM; III) Polietilenglicol (PEG) 6000 30 mM, como inductor de estrés hídrico; IV) PEG 6000 30 mM + prolina 50 mM. Se determinó el crecimiento a través de la viabilidad (UFC/ml), contenido de prolina intracelular y en el medio de cultivo, producción de una especie reactiva del oxígeno (ERO) (peróxido de hidrógeno, H2O2), daño oxidativo a lípidos por cuantificación del contenido de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARs) y actividad específica de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT). Los resultados mostraron que la adición de prolina 50 mM aumentó la viabilidad y la velocidad de crecimiento de la cepa Bradyrhizobium sp. C-145 respecto al control, mientras que en condición de estrés (PEG 6000 30 mM) estas variables se vieron disminuidas. El crecimiento de esta cepa en presencia de PEG 6000 y prolina alcanzó valores similares al control a las 48 y 72 hs. En presencia de estrés, las células mostraron un aumento en el contenido de prolina intracelular y actividad de las enzimas antioxidantes SOD y CAT, mientras que, en respuesta al agregado de prolina, las células expuestas a estrés tuvieron valores de los indicadores similares al control. En la cepa Bradyrhizobium sp. SEMIA 6144, el aminoácido no modificó la velocidad de crecimiento ni la viabilidad respecto al control, aunque ésta si se redujo por el agregado de PEG 6000. Además, la presencia del aminoácido no revirtió el efecto de la adición de PEG 6000. Las células mostraron estallido oxidativo, por aumento en el contenido de H2O2, daño oxidativo a lípidos y activación del sistema antioxidante (SOD y CAT) en la condición de estrés, mientras que en respuesta al agregado de prolina aún se mantuvieron elevados el contenido de H2O2 y la actividad específica de las enzimas. En conclusión, la adición de prolina al medio de cultivo tiene un efecto protector en el crecimiento de la cepa Bradyrhizobium sp. C-145 en presencia de estrés hídrico que puede asociarse al mantenimiento del balance redox celular.