Efecto del fósforo en el mecanismo de solubilización de fosfato de Pantoea eucalypti

CASTAGNO, L N.; ESTRELLA M.J.; SANNAZZARO A. I.; RUIZ O.A.

Congreso; I CONGRESO ARGENTINO DE MICROBIOLOGÍA AGRÍCOLA; 2010

AMA

La capacidad de las bacterias solubilizadoras de fosfato de liberar fosfato soluble a partir del fosfato insoluble presente en el suelo, es de vital importancia para el desarrollo de nuevas tecnologías de fertilización, especialmente en suelos áridos y semiáridos. Existe una relación mutualista entre estas bacterias y las plantas; las primeras proporcionan fosfato soluble y las plantas aportan compuestos carbonados que promueven el crecimiento bacteriano. El mecanismo de solubilización de fosfato mineral está asociado a la liberación de ácidos orgánicos de bajo peso molecular. Los ácidos glucónico (GA) y  2-cetoglucónico (2KGA) parecen ser los principales responsables de dicha solubilización. GA es generado por la vía directa de oxidación de la glucosa, mediada por la enzima glucosa deshidrogenasa (GDH), y luego es oxidado por la enzima gluconato deshidrogenasa (GaDH) para dar 2KGA. Ambas enzimas se sitúan en la cara externa de la membrana citoplasmática, por lo que los ácidos se forman en el espacio periplásmico, dando como resultado la acidificación de esta región y, en última instancia, del entorno del microorganismo. En el presente trabajo se utilizó el aislamiento M91 por ser una de las cepas que mostró mayor actividad solubilizadora in vitro e in vivo y también por haber sido identificada (por amplificación del ARNr 16s) como Pantoea eucalypti, una especie novedosa en términos de bacterias promotoras del crecimiento vegetal. Objetivo Estudiar el efecto del fosfato soluble en la secreción de ácido glucónico y en la actividad de las enzimas involucradas en su metabolismo en un aislamiento con alta capacidad solubilizadora de fosfato. Materiales y métodos Se cultivó la cepa M91 en medio NBRIP con distintos niveles de fosfato soluble (0 – 50 mM K2HPO4). Se tomaron muestras a distintos tiempos y se evaluaron los siguientes parámetros: pH, fosfato solubilizado, ácido glucónico y actividad enzimática de GDH y GaDH. Resultados La liberación de GA mediada por M91, a las 24 y 72 h postinoculación (p.i.), fue significativamente superior cuando la cepa fue cultivada bajo condiciones deficientes de fósforo (0 mM de K2HPO4), comparado con el valor obtenido a 50 mM. Esto se correlaciona con los niveles de actividad GDH y GaDH de dichos tratamientos. Bajo deficiencia de fósforo, el nivel de GA liberado alcanza su máxima concentración a las 24 h p.i y decrece a las 48 y 72 h. Sin embargo la actividad GDH se mantiene constante a lo largo del experimento. Por otro lado, la actividad GaDH presenta el mismo patrón que la liberación de GA y ambos tienen una correlación negativa con la concentración de fosfato solubilizado en el medio. Cuando el medio fue suplementado con K2HPO4 (10 a 50 mM), la actividad de las enzimas GDH y GaDH se mantuvo a nivel basal a lo largo del tiempo. Conclusiones El aislamiento M91 es capaz de solubilizar fosfato mediante la liberación de GA y su posterior conversión en 2KGA, lo cual se ve inducido en deficiencia de fósforo. Esta inducción se revierte una vez alcanzado un nivel adecuado de fosfato soluble en el medio.