Evaluación del potencial biotecnológico de bacterias solubilizadoras de fosfatos minerales

Abstract

La solubilización de fosfatos minerales mediada por bacterias con fenotipo MPS+, ha sido asociada históricamente con la producción de ácidos orgánicos de bajo peso molecular, a través de la vía de oxidación directa de la glucosa (oxidación no fosforilativa). En este trabajo se caracterizó el fenotipo MPS+ de las cepas MMB047 y MMB051 aisladas de regiones adyacentes a los yacimientos de hierro de la región de Guayana (Venezuela) identificadas como Pantoea sp. Para ello, se realizaron cinéticas de crecimiento, acidificación, consumo de glucosa y solubilización de fosfatos en medio NBRIP modificado y en medio NBRIP con roca fosfórica o mineral de hierro como única fuente de fósforo; igualmente se determinó la capacidad solubilizadora de los sobrenadantes condicionados producidos por las cepas en estudio sobre fosfato tricalcico, mineral de hierro y roca fosfórica. Por último se determinó la producción de ácido glucónico por medio de cromatografía de capa fina (TLC) y la presencia de otros ácidos por medio de la técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Estas cepas, presentaron una alta capacidad acidificadora alcanzando valores de pH cercanos a 3 en aproximadamente 16 horas en medio NBRIP y en 24 horas en medio NBRIP con roca fosfórica, incluso en ausencia de crecimiento. Se demostró que el consumo de glucosa estaba directamente relacionado con la acidificación del medio obteniéndose un rendimiento de 40% con respecto a la solubilización de fosfato tricálcico. Los sobrenadantes condicionados también presentaron una alta capacidad solubilizadora de aproximadamente 70 ppm sobre fosfato tricálcico y 16 ppm sobre roca fosfórica. Finalmente, se determinó que el principal ácido implicado en la solubilización de fosfatos inorgánicos por las cepas Pantoea sp. MMBü47 y MMB051 fue el ácido glucónico; por otra parte se determinó que existían otros ácidos (no identificados) que derivan de la oxidación directa de la glucosa. No se observó solubilización de fosfato a partir de mineral de hierro en las condiciones ensayadas. Los resultados permiten concluir que las cepas en estudio presentaron una alta capacidad solubilizadora de fosfatos de calcio inorgánicos dependiente de la producción de ácido glucónico, principalmente por la vía de oxidación directa de la glucosa.