INVESTIGADORES
CASTAGNO Luis Nazareno
congresos y reuniones científicas
Título:
Mecanismo de solubilización de fosfato en aislamientos de la rizosfera de Lotus tenuis
Autor/es:
CASTAGNO LN; ESTRELLA MJ; SANNAZZARO AI; RUIZ OA
Lugar:
Chascomús
Reunión:
Taller; V Taller Interdisciplinario deLotus: Aspectos Genéticos, Moleculares y Eco-fisiológicos de Lotus spp. y sus Simbiontes; 2010
Resumen:
En
la Cuenca del río Salado, una extensa zona en la provincia de Buenos
Aires (Argentina), principalmente dedicada a la producción ganadera,
los suelos presentan una severa deficiencia de fósforo (2-10 mg kg-1
de fósforo disponible), la alta alcalinidad y salinidad, junto con la
exposición periódica a condiciones de anegamiento, disminuye de manera
importante la persistencia y la producción de leguminosas forrajeras
tradicionales (alfalfa, trébol, etc) (Montes, 1988). En esta región, las
especies mejor adaptadas y usadas como forraje para la producción de
ganado son los pastizales nativos y la leguminosa naturalizada, Lotus tenuis (= L. glaber Mill.) (Kirkbride, 1990).
Se
ha reportado que la deficiencia de fósforo en los suelos también puede
tener un efecto perjudicial sobre la interacción simbiótica entre
rizobios y leguminosas como L. tenuis, lo que afecta su crecimiento y productividad (Gyaneshwar et al., 2002).
Muchos
microorganismos del suelo son capaces de solubilizar este fósforo no
disponible a través de sus actividades metabólicas. El principal
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 parecen ser los principales
responsables de dicha solubilización. El primero 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 el segundo. 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 (Sashidhar y Podile, 2010).
De esta manera, se espera que la inoculación de L. tenuis con
determinadas bacterias solubilizadoras de fosfato aumente el nivel de
fósforo disponible en el suelo y en consecuencia mejore el proceso de
fijación de nitrógeno de la leguminosa y la producción global de forraje
en la Cuenca del río Salado.
El
presente trabajo tiene como objetivo estudiar la actividad de las
enzimas involucradas en la producción de los ácidos glucónico y 2-cetoglucónico en bacterias aisladas de la rizosfera de L. tenuis y evaluar el efecto del fosfato soluble sobre dicho metabolismo.
En
los distintos experimentos se observa que la liberación de ácido
glucónico es significativamente superior cuando la cepa es cultivada
bajo condiciones deficientes de fósforo (0 mM de K2HPO4), comparado con los valores obtenidos en concentraciones crecientes de K2HPO4. 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. Sin embargo la actividad GDH se mantiene
constante a lo largo del tiempo. 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 constante a lo largo del tiempo.
De
lo observado se concluye que los microorganismos estudiados son
capaces de solubilizar fosfato mediante la liberación de ácido
glucónico y su posterior conversión en 2-cetoglucónico, lo cual se ve
inducido en condiciones de deficiencia de fósforo soluble. Esta
inducción se revierte una vez alcanzado un nivel adecuado de fosfato en el medio.