Cultivo en biorreactor de Enterobacter hormaechei, una bacteria endófita de Stevia rebaudiana con actividad promotora de crecimiento vegetal

Abstract

RESUMEN: Las bacterias endófitas son microorganismos que pueden colonizar el interior de una planta y conferirle beneficios. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad promotora de crecimiento de bacterias endófitas de S. rebaudiana en Medicago sativa y S. rebaudiana, para seleccionar la mejor bacteria y establecer condiciones para su crecimiento en matraces Erlenmeyer y biorreactor en un medio de cultivo con sustratos industriales. Los resultados de la actividad promotora de crecimiento in planta con un banco de 12 bacterias endófitas de Stevia rebaudiana mostraron que en plantas de S. rebaudiana las bacterias no mejoraron el crecimiento de la planta, pero Acinetobacter sp. y otras 3 bacterias aumentaron el contenido total de glucósidos de esteviol. Mientras en Medicago sativa, todas las bacterias mejoraron entre 60 -120 % el crecimiento de la planta. Un análisis por componentes principales mostró que las características promotoras de las bacterias no están relacionadas con su actividad in planta en M. sativa y que la bacteria con mayor promoción de crecimiento fue E. hormaechei. Con los resultados anteriores, se seleccionó Acinetobacter sp. y E. hormaechei para su crecimiento en medios de cultivo con sustratos industriales a base de harina soya (SJ), harina de chícharo (HC) y Pharmamedia (PH) y en el medio microbiológico comercial (LB). Para las dos bacterias, el crecimiento (1x109 UFC mL-1), la producción de ácido indolacético (AIA) (22 μg mL-1) y pH final (6.46) fue igual en los medios SJ y HC, comparados con el medio LB. Además, las bacterias, promovieron el crecimiento de M. sativa de igual manera que con el medio LB. Se observó que el perfil de crecimiento de E. hormaechei y producción de AIA en el medio SJ no varió con respecto al medio LB en matraces Erlenmeyer. Además, el cultivo de E. hormaechei en SJ en un biorreactor, mantuvo los parámetros cinéticos de la bacteria y actividad promotora de crecimiento en las plantas de M. sativa con relación a lo observado en los matraz Erlenmeyer. Considerando lo anterior, E. hormaechei es un microorganismo promotor de crecimiento vegetal con potencial uso en biofertilizantes. ABSTRACT: Endophytic bacteria are microorganisms that can colonize the inside of a plant and confer benefits. The objective of this work was to evaluate the plant growth promoting activity of endophytic bacteria of Stevia rebaudiana in plants of Medicago sativa and S. rebaudiana to select the best bacteria and to establish conditions for their growth in Erlenmeyer flasks and bioreactor in a culture medium with industrial substrates. The results of growth promoting activity with a bank of 12 endophytic S. rebaudiana bacteria showed that in Stevia rebaudiana plants, none of the bacteria improved plant growth, but Acinetobacter sp. and 3 other bacteria, increased the total content of steviol glycosides. While in Medicago sativa, all bacteria improved between 60-120% plant growth. A principal component analysis showed that the promoter characteristics of the bacteria are not related to their in planta activity in M. sativa and that the bacterium with greater growth promotion was E. hormaechei. Considering the above results, Acinetobacter sp. and E. hormaechei were selected for growth in culture media with industrial substrates based on soy flour (SJ), pea flour (HC) and Pharmamedia (PH) and in the commercial microbiological medium (LB). For the two bacteria, growth (1x109 CFU mL-1), indol acetic acid production (IAA) (22 μg mL-1) and final pH (6.46) was the same in SJ and HC media, compared with LB medium. In addition, the bacteria promoted the growth of M. sativa in the same way as with the LB medium. It was observed that the growth profile of E. hormaechei and IAA production in the SJ medium did not vary with respect to the LB medium in Erlenmeyer flasks. In addition, the culture of E. hormaechei in SJ in bioreactor has the same kinetic parameters and growth promoting activity in M. sativa plants, than those obtained in Erlenmeyer flask. Considering the above, E. hormaechei is a plant growth promoting microorganism with potential use in biofertilizers.