Respuesta fisiológica de las cepas desnitrificantes de Bradyrhizobium japonicum expusetas al metal pesado cadmio

CYNTHIA FULLANA, ELIANA BIANUCCI, STELLA CASTRO

Río Cuarto

Congreso; III congreso nacional de ecología y biología de suelos; 2013

que se devuelve a la atmósfera el N2 que se reduce durante la fijación biológica del mismo. La nitrato reductasa es una de las enzimas más importantes en este proceso, encontrándose su función afectada por diversos estreses ambientales. El cadmio (Cd) es uno de los metales pesados más tóxicos al que se pueden encontrar expuestos los microorganismos en su ambiente natural, y su toxicidad está asociada con la producción de especies reactivas del oxígeno (EROs), alterando el estado oxidativo celular. Los objetivos del presente trabajo se enfocaron en evaluar el efecto del Cd sobre el crecimiento de la cepa desnitrificante Bradyrhizobium japonicum USDA110 y su capacidad detoxificante, así como el rol de la enzima nitrato reductasa. Para ello, se utilizaron la cepa salvaje Bradyrhizobium japonicum USDA110 y su mutante defectiva en la enzima nitrato reductasa (Bradyrhizobium japonicum GRPA1) crecidas en medio YEM suplementado con diferentes concentraciones de Cl2Cd 2 ½ H2O (0-20 µM). Los resultados obtenidos mostraron que el agregado de 10 µM Cd no modificó la viabilidad de la cepa salvaje USDA110 en comparación a la condición control, mientras que en la cepa mutante GRPA1 la viabilidad se redujo significativamente. Además, el agregado de 10 µM Cd generó, en ambas cepas, estrés oxidativo, evidenciado por el incremento del contenido de peróxidos lipídicos. Asimismo, la presencia de Cd en el medio de cultivo permitió inducir la respuesta antioxidante en las cepas estudiadas. El contenido de glutatión total se encontró incrementado significativamente en ambas cepas. Sin embargo, en la cepa salvaje USDA110 la relación glutatión reducido/ glutatión oxidado disminuyó, mientras que en la cepa mutante GRPA1 se incrementó. La actividad de la  enzima detoxificante glutatión-S-transferasa mostró una fuerte inducción en ambas cepas expuestas a Cd. Esta respuesta diferencial que se observó en Bradyrhizobiumjaponicum pone de manifiesto el efecto tóxico del Cd sobre las cepas desnitrificantes y la importancia de la enzima nitrato reductasa en contrarrestar, junto al sistema antioxidante, el estrés oxidativo ocasionado por el metal. En conclusión, la enzima nitrato reductasa cumpliría un importante rol en el mantenimiento del balance redox celular en Bradyrhizobium japonicum expuesta a estrés por Cd.