1. CARBON SOURCES AND THE ROCK PHOSPHATE SOLUBILIZATION BY
SOIL-BORN BACTERIA
Edafología
El problema central de la disponibilidad del P en el suelo se
relaciona con su fácil conversión a complejos insolubles
tales como los hidróxidos de hierro y aluminio. Por lo tanto,
resulta razonable estudiar microorganismos capaces de
solubilizar el fosfato del suelo, y las fuentes naturales de
este elemento, como la roca fosfórica. El mecanismo
más importante de solubilización de roca fosfórica es la
Marianela Paredes-Mendoza(1); David Espinosa-Victoria(1); Elvira Ríos-Leal (2); Luc Dendooven (2).
(1) Colegio de Postgraduados. Montecillo, Estado de México, México. 56230. marianela@colpos.mx.
(2) CINVESTAV-IPN, México D.F.
INTRODUCCIÓN
siguiente ecuación:
Ca10 (PO4)6F2 + 12H+ 10Ca2+ + 6H2PO4
- + 2F-
El presente trabajo tuvo como objetivos aislar y
caracterizar bacterias solubilizadoras de RF usando
diferentes fuentes de carbohidratos e identificar los ácidos
orgánicos de bajo peso molecular que producen las
bacterias solubilizadoras.
inorgánico por medio de la producción de CO2 y ácidos
orgánicos (Sangeeta y Nautiyal; 2001). El mecanismo más
común para el fenómeno de solubilización de fosfato, con
respecto a los fosfatos de calcio es la acidificación por
medio de la biosíntesis y secreción de ácidos orgánicos
(Vassileva et al., 2000). La aplicación de roca fosfórica al
suelo como fuente de fósforo requiere de un ambiente
apropiado que facilite el proceso de disolución de la misma,
éste ha sido descrito para la fluoroapatita de acuerdo a la
El problema central de la disponibilidad del P en el suelo se
relaciona con su fácil conversión a complejos insolubles
tales como los hidróxidos de hierro y aluminio (Kucey,
1983). Por otro lado, el uso excesivo de fertilizantes
fosfatados es una fuente de contaminación ambiental. Por
lo tanto, resulta razonable estudiar microorganismos
capaces de solubilizar el fosfato del suelo, y las fuentes
naturales de este elemento, como la roca fosfórica (RF).
Las bacterias participan en la solubilización del fosfato
Se aislaron 147 BSP, de raíces de maíz, amaranto, cebada, avena y trigo en parcelas de
Patzcuaro, Michoacán; Cacaxtla y San Miguel del Milagro, Tlaxcala y Pachuca, Sahugún y
Tulancingo, Hidalgo. Al realizar la mineralogía de la RF por difracción de rayos X la RF
empleada resulto estar compuesta por el mineral fluoroapatita. Se determino que el tamaño
del halo es mayor cuando se usa glucosa, además de que algunas cepas no se desarrollan
cuando se usa sacarosa. El diámetro del halo varió de 0.7 a 4.0 cm para la glucosa. Se
observo que el tamaño del halo, la acidez titulable, el pH, el tipo de ácido y la tasa de
solubilización de la RF varían con la fuente de carbohidratos. En el medio RF (glucosa +
fructosa), se dio la máxima solubilización a los 8 días por la cepa MRCFA (645 mg L-1). Se
ratificó la presencia de ácido gluconico y 2-cetogluconico, y también se identificaron los
ácidos láctico, málico, adípico, fumárico y propiónico. Estos compuestos se identificaron por
sus tiempos de retención contra patrones.
Diámetro de halo de bacterias solubilizadoras de RF usando diferentes carbohidratos después de 7
días de incubación a 24 C.
MATERIALES Y MÉTODOS
CONCLUSIONES
Kucey, R.M.N. 1983. J. Soil Sci., 63:671-678.
Rodas-Cifuentes, A., R. Núñez, V. Espinoza, y G.
Alcantár. 2001. Terra, 19(2):141-154.
Sangeeta, M., and C. S. Nautiyal. 2001. Current
Microbiol., 276 (19): 16092-16099.
Vassileva, M., R. Azcón, J. Barea, and N. Vassilev.
2000. Resour., Conserv. Recycling, 35 (7):693-697.
Bray, R.H., and L.T. Kurtz. 1945. Soil Sci., 59: 39-
45.
LITERATURA CITADA
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diámetro de halo (cm)Cepa
Glucosa Fructosa Sacarosa
MC25 super 3.3 1.5 2.5
MP35 FS 1.5 1.0 2.5
MP21 4.0 3.0 0.0
AVN 2.0 2.0 1.5
TH12 0.7 0.5 0.0
JHK 1.0 0.9 1.2
NS1 super 3.4 2.0 0.8
0
50
100
150
200
0 2 4 8 16 32
Tiempo (días)
PsolublemgL-1
0
2
4
6
8
pH
Solubilización de Roca fosfórica por la cepa NS1 súper,
usando como fuente de carbono sacarosa.
Ácido2-cetogluconico
200 m
a b
acidificación por medio de la biosíntesis y secreción de
ácidos orgánicos. La producción y concentración de ácidos
orgánicos para la solubilización de roca fosfórica depende
de la fuente de carbohidratos.
Análisis de HPLC de ácidos orgánicos
producidos por la cepa MP35FS en el
medio RF glucosa.
AISLAMIENTO DE BACTERIAS
SOLUBILIZADORAS DE FOSFATO
SOLUBILIZACI ÓN DE ROCA
FOSF ÓRICA EN CULTIVO
LÍQUIDO
SOLUBILIZACI ÓN DE ROCA
FOSF ÓRICA POR LOS
FILTRADOS DEL CULTIVO LIBRE
DE CÉLULAS
MEDICION DE
P SOLUBLE
(Bray)
pH
ACIDEZ
UFC
MEDICI ÓN SU
CAPACIDAD
SOLUBILIZADORA
IN VITRO
IDENTIFICACI ÓN DE
LOS ÁCIDOS
ORG ÁNICOS
HPLC
TOMA DE MUESTRA
SUELOS O RAIZES CON BAJA
[FOSFATOS] O FOSFATOS NO
DISPONIBLES
IDENTIFICACI ÓN DE LAS
BACTERIAS (MINI API)
MEDIO PICOVSKAYA
SOLUBIZACI ÓN DE RF
USANDO DIFERENTES DE
CARBOHIDRTOS (GLUCOSA,
FRUCTOSA, SACAROSA)
DIFRACCI ÓN DE Rx
DE LA RF Y DE LOS
PRECIPITADOS
ANÁLISIS EN EL
MICROSCOPIO
PETROGRAFICO
AISLAMIENTO DE BACTERIAS
SOLUBILIZADORAS DE FOSFATO
SOLUBILIZACI ÓN DE ROCA
FOSF ÓRICA EN CULTIVO
LÍQUIDO
SOLUBILIZACI ÓN DE ROCA
FOSF ÓRICA POR LOS
FILTRADOS DEL CULTIVO LIBRE
DE CÉLULAS
MEDICION DE
P SOLUBLE
(Bray)
pH
ACIDEZ
UFC
MEDICI ÓN SU
CAPACIDAD
SOLUBILIZADORA
IN VITRO
IDENTIFICACI ÓN DE
LOS ÁCIDOS
ORG ÁNICOS
HPLC
TOMA DE MUESTRA
SUELOS O RAIZES CON BAJA
[FOSFATOS] O FOSFATOS NO
DISPONIBLES
IDENTIFICACI ÓN DE LAS
BACTERIAS (MINI API)
MEDIO PICOVSKAYA
SOLUBIZACI ÓN DE RF
USANDO DIFERENTES DE
CARBOHIDRTOS (GLUCOSA,
FRUCTOSA, SACAROSA)
DIFRACCI ÓN DE Rx
DE LA RF Y DE LOS
PRECIPITADOS
ANÁLISIS EN EL
MICROSCOPIO
PETROGRAFICO
AISLAMIENTO DE BACTERIAS
SOLUBILIZADORAS DE FOSFATO
SOLUBILIZACIÓN DE ROCA
FOSF ÓRICA EN CULTIVO
LÍQUIDO
SOLUBILIZACIÓN DE ROCA
FOSF ÓRICA POR LOS
FILTRADOS DEL CULTIVO LIBRE
DE CÉLULAS
MEDICIÓN DE
P SOLUBLE
(Bray)
pH
ACIDEZ
UFC
MEDICIÓN DE SU
CAPACIDAD
SOLUBILIZADORA
IN VITRO
IDENTIFICACIÓN DE
LOS ÁCIDOS
ORG ÁNICOS
HPLC
TOMA DE MUESTRA
SUELOS O RAIZES CON BAJA
[FOSFATOS] O FOSFATOS NO
DISPONIBLES
MEDIO PICOVSKAYA
SOLUBIZACIÓNI DE RF
USANDO DIFERENTES
CARBOHIDRATOS (GLUCOSA,
FRUCTOSA, SACAROSA)
DIFRACCIÓN DE Rx
DE LA RF Y DE LOS
PRECIPITADOS
ANÁLISIS EN EL
MICROSCOPIO
PETROGRAFICO
OH O
OHO
OH
OH
OH
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 8 10 12 14 21
Tiempo (días)
Ácido2-cetogluconicogL-1
PsolublemgL-1
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
pH
Solubilización de RF por la cepa TH12, usando el
medio (glucosa, fructosa y sacarosa 0.6 M).
Solubilización de Roca fosfórica por la cepa MP37B, usando diferentes fuentes
de carbono.
a) Fotomicrografía y b) Microscopia de contraste de fases de los
precipitados formados durante la solubilización de la roca
fosfórica por la cepa MC25 súper.
250 m
a