PRODUCCIÓN DE ÁCIDO INDOL-3-ACÉTICO EN CEPAS BACTERIANAS SOLUBILIZADORAS DE FOSFATO

Abstract

Las bacterias solubilizadoras de fosfato (BSF) sintetizan ácido indol-3-acético (AIA) a partir del L-triptófano (Trp). El AIA bacteriano mejora el crecimiento en cultivos de importancia económica, principalmente mediante el aumento en el número y longitud de las raíces. Por esta razón, las BSF son potencialmente atractivas en la biotecnología agrícola como biofertilizantes. En el presente trabajo se evaluó la producción de AIA en cuatro cepas BSF, mediante cinéticas en medio líquido, para su aplicación como biofertilizantes. Inicialmente, las BSF se caracterizaron mediante pruebas bioquímicas de interés biotecnológico. Asimismo, se realizó una caracterización macroscópica de las colonias en crecimiento de las BSF. Se confirmó la producción de AIA en las cuatro cepas de BSF y, de manera cuantitativa se evaluó el AIA producido mediante el método espectrofotométrico del reactivo de Salkowski. Posteriormente, con una prueba de rangos múltiples LSD de Fisher (95% de confianza), se seleccionó a la BSF que mostró una mayor producción de AIA. Las cinéticas de producción de AIA se llevaron a cabo con la cepa seleccionada. Para ello, se trabajaron tres tratamientos, en el medio de cultivo caldo PY, adicionado con 500, 1000 y 1500 μg/mL de Trp. En cada tratamiento se monitoreó el crecimiento bacteriano por densidad óptica (DO), la producción de AIA por el método de Salkowski y el pH del medio de cultivo. Los resultados obtenidos en este trabajo evidenciaron que las cuatro cepas de BSF muestran propiedades bioquímicas de interés biotecnológico, como la utilización de diversas fuentes de carbono y síntesis de enzimas contra el daño oxidativo. Las cuatro cepas de BSF produjeron AIA; sin embargo, la cepa 2 fue la que demostró una mayor producción de AIA con 4.5 μg/mL; mientras que las cepas 1, 3 y 4 produjeron 3.5, 3.0 y 3.7 μg/mL de AIA, respectivamente, a las 72 h de incubación. La evaluación del crecimiento bacteriano demostró que la producción de AIA está asociada con el crecimiento celular. Lo mismo ocurre con el pH del medio de cultivo, el cual disminuyó al mismo tiempo que la cepa 2 comenzó a sintetizar AIA. En cuanto a las cinéticas de producción de AIA, en los tratamientos con 500 y 1000 μg/mL de Trp en el medio de cultivo caldo PY, la cepa 2 produjo 2.2 y 4.0 μg/mL de AIA, respectivamente, a las 96 h de incubación. En el tratamiento con 1500 μg/mL, la cepa 2 produjo 4.2 μg/mL de AIA, a las 24 h de incubación. Estos datos sugieren que la cantidad de AIA producido es directamente proporcional al Trp adicionado al medio de cultivo. En conclusión, de las cuatro cepas de BSF, la cepa 2 fue la que demostró una mayor producción de AIA. Además, exhibió actividades metabólicas de interés biotecnológico como la síntesis de enzimas catalasa y oxidasa, descarboxilación del aminoácido L-ornitina (Orn) y utilización de fuentes de carbono tanto orgánicas como inorgánicas. Por lo tanto, la cepa 2 es potencialmente prometedora para su aplicación en la biotecnología agrícola como biofertilizante.