Rumbo a la generación de inoculantes en polvo a base de Pseudomonas putida KT2440

RESUMEN

La adición de fertilizantes nitrogenados, pesticidas y herbicidas en los cultivos agrícolas, ha traído enormes consecuencias para el ambiente y la salud de los organismos terrestres. Las bacterias promotoras del crecimiento de plantas podrían ser una alternativa para evitar el uso de esos productos sin arriesgar o disminuir los rendimientos de los cultivos. Pseudomonas putida KT2440 es una bacteria capaz de biodegradar compuestos orgánicos y también de promover el crecimiento de plantas; especialmente bajo condiciones de estrés ambiental. Por esta razón, esta bacteria ha sido seleccionada para el diseño de inoculantes de segunda generación. Los inoculantes de segunda generación en la actualidad están en formulaciones líquidas que requieren de refrigeración para mantenerlas estables. Es deseable contar con formulaciones que no requieran energía para su almacenamiento y transporte, por lo que las formulaciones en polvo serían las más apropiadas para mantener la estabilidad hasta su aplicación a un bajo costo. Para conseguir esto se requieren estudios de la tolerancia a la desecación de las bacterias de interés y conocer cómo podemos potenciar la supervivencia de las bacterias benéficas bajo condiciones de estrés por disminución de la actividad de agua. En este trabajo se ha revisado el panorama general del conocimiento que se tiene sobre la supervivencia de P. putida KT2440 a la desecación ambiental y la desecación por liofilización, la ayuda por protectores, la función de la membrana bacteriana, así como algunos genes clave que podrían estar implicados en la tolerancia a la desecación de esta bacteria.

ABSTRACT

The addition of nitrogen fertilizers, pesticides and herbicides in agricultural crops has brought enormous consequences for the environment and the health of terrestrial organisms. Plant growth-promoting bacteria could be an alternative to avoid the use of these products without risking or reducing crop yields. Pseudomonas putida KT2440 is a bacterium capable to biodegradate organic compounds and also able to promote plant growth; especially under conditions of environmental stress. For this reason, this bacterium has been selected for the design of “second generation” inoculants. The latter require refrigeration to keep them stable. It is desirable to have formulations that do not require energy for storage and transport, therefore powder formulations would be the most appropriate to maintain stability until application at low cost. To achieve this, studies of the tolerance to desiccation of the bacteria of interest are required, so we need to know how to enhance the survival of beneficial bacteria under stress conditions. In this work, the general knowledge on the survival of P. putida KT2440 against environmental desiccation and lyophilization has been reviewed. Aspects, such as the increased survival by protecting compounds, the function of the bacterial membrane, as well as some key genes that could be involved in the tolerance to desiccation of this bacterium, were also covered.