ESTUDIO CALORIMETRICO DEL EFECTO DEL EXTRACTO CHCl3 Y MeOH DE IXORHEA TSCHUDIANA FENZL. SOBRE LA ACTIVIDAD MICROBIANA DE SUELOS.

M EUGENIA SESTO CABRAL; E. ELIZABETH SIGSTAD

San Miguel de Tucuman

Congreso; XXVII Congreso Argentino de Quimica; 2008

Asociación Química Argentina y la Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la Universidad Nacional de Tucumán.

1. Introducción La calorimetría isotérmica en combinación con otras técnicas convencionales es una herramienta muy poderosa para monitorear procesos fisicoquímicos y biológicos de interés ecológico. Una de las preocupaciones de mayor relevancia social y económica de la actualidad se relaciona con los efectos biocidas, generalmente poco discriminantes, de los pesticidas sintéticos empleados en la producción masiva de alimentos de origen vegetal. Un problema acuciante es la eliminación de Bromuro de metilo (BM) como biocida. Es por eso de importancia la búsqueda de productos alternativos ambientalmente benignos y capaces de efectuar acciones de esterilización selectiva del suelo que eventualmente puedan reemplazar al BM y a otros pesticidas sintéticos. Es en este contexto que hemos estudiado el efecto del extracto CHCl3 y MeOH de Ixorhea tschudiana Fenzl sobre la actividad microbiana de suelos. Esta especie es endémica de las provincias de Tucumán y Salta. 2. Metodología Suelo: Se utilizó un suelo tipo franco recolectado hasta 15 cm de profundidad (diseño en Z) luego de remover la capa superior en la localidad de los Pizarros, La Cocha, Tucumán. Luego, se lo tamizó (2 x 2 mm), se secó al aire durante tres días y se guardó en bolsas de polietileno a 4ºC hasta su utilización. Extractos vegetales: Los extractos CHCl3 y MeOH de I. tschudiana fueron amablemente cedidos por el grupo de Química Orgánica de la FAZ-UNT. Análisis fisicoquímico y microbiológico de suelo: Se determinó su humedad a capacidad de campo (FCH) mediante el método del cilindro [1]. pH (suelo ? agua, 1:1), Materia orgánica (MO: calcinación a 550ºC), carbono orgánico (CO: micro método de oxidación húmeda con K2Cr2O7/H2SO4) [2], fósforo extraíble (P: método colorimétrico), unidades formadoras de colonias por el método de diluciones sucesivas utilizando tripteina soja agar como medio (UFC g-1). Análisis calorimétrico: Se utilizó un calorímetro isotérmico del tipo conducción de calor por termopilas con arreglo mellizo. Se colocó 1 g de suelo a FCH suplementado con 1.5 mg g-1 de glucosa y se registraron las curvas potencia térmica específica (p) ? tiempo de crecimiento microbiano. El calor generado por el crecimiento microbiano, qR, se calculó como el área bajo la curva que está caracterizada por el tiempo de pico, TP, donde ocurre el máximo de la curva, ptp. De la conversión semilogarítmica de la zona de crecimiento (logp = logp0 + t) se calcula la constante de crecimiento microbiano, , y el valor de potencia térmica específica, p0 ó p basal. Los valores de ptp y p0 se utilizan para calcular el incremento en biomasa microbiana, X, aplicando la ecuación de Sparling [3] (log x = 1,025 + 0,856 logp) a ambos valores. El valor de YQ/X ó rendimiento calórico se determina dividiendo el correspondiente valor de qR por X. Los ensayos calorespirométricos se realizan con 1 g de suelo a FCH donde se mide el metabolismo basal. Luego se introduce un vial con NaOH 0,4 N que actúa como trampa de CO2 y se registra p (flujo de calor) que ahora incluye el calor de la reacción de NaOH con CO2. Luego se extrae el vial y se registra nuevamente p. La diferencia permite calcular el metabolismo aeróbico [4]. Incubación de suelo con extracto: Se utilizaron plugs de 25 macetas donde se colocó suelo (100g) al que se incorporaron los extractos CHCl3 solubilizado en DMSO y MeOH solubilizado en MeOH para tener concentraciones de 0 (control), 83, 250 y 500 mg kg-1. La cantidad máxima de solvente fue 0.3 % para controles y 500 mg kg-1. Se llevó al suelo a su FCH y se envolvieron los plugs con polietileno para evitar pérdidas de humedad. Al cabo de dos meses a t.a. del laboratorio, se analizaron los suelos. 4. Conclusiones Los resultados presentados en este trabajo muestra la interferencia de DMSO en la evaluación de los resultados del extracto CHCl3 de I. tschudiana sobre el suelo y sobre su actividad microbiana el cual no es el caso para el MeOH. Sin embargo, parecería que el extracto CHCl3 activa el catabolismo en la microflora del suelo promoviendo la oxidación del CO. Por eso, se encontró una correlación linear negativa entre los valores de CO y la concentración de extracto (R2 = 0.96). Una concentración de 500 mg kg-1 de extracto CHCl3 mostró el menor número de UFC g-1 lo cual coincide con la menor velocidad de consume de O2 (tabla 2) con respecto a SIS. En general se podría concluir que una baja concentración de extracto CHCl3 de I. tschudiana puede ser beneficioso para el suelo. Por el contrario, parecería que 250 y 500 mg kg-1 del extracto MeOH modifican al suelo microbiológicamente (menor nº de UFC g-1) lo cual es reflejado en los parámetros termodinámicos. Hay una mayor cantidad de biomasa microbiana (X) formada en suelo conteniendo 500 mg kg-1 de extracto con una eficiencia (YQ/X) similar a la observada en control y la misma cantidad de biomasa con 250 mg kg-1 con una mayor eficiencia que control. 5. Bibliografía [1] Tan, K.H. (2005). Soil Sampling, Preparation and Analysis. 2nd Ed., CRC press, Taylor & Francis, Boca Ratón, Florida, USA [2] M.D. Mingorance, E. Barahona and J. Fernández-Gálvez, Chemosphere 68 (2007) 409. [3] G.P. Sparling, Soil Biol. Biochem. 34 (1983) 381. [4] Criddle, R.S., Breidenbach, R.W., Rank, D.R., Hopkin, M.S and Hansen, L.D., Thermochimica Acta, 172 (1990) 213.