Recubrimiento de semillas con fosfatasa alcalina de escherichia coli inmovilizada en soportes polifenólicos para mejorar la biodisponibilidad vegetal de fósforo

Abstract

El objetivo principal de este trabajo se centra en el recubrimiento de semillas de cebada con fosfatasa alcalina inmovilizada en soportes, naturales y sintéticos, con el fin de mejorar la nutrición de la planta mediante una solubilización localizada de fosfatos, especialmente en la rizosfera. Se procedió, en primer lugar, a la producción y extracción de fosfatasa alcalina a partir de una cepa hiperproductora de Escherichia coli (ATCC27257). En segundo lugar se estudió la inmovilización de la fosfatasa en dos tipos de soportes polifenólicos: (i) humatos edáficos y (ii) copolímeros fenólicos. De los resultados obtenidos hay que destacar los elevados niveles de retención de actividad fosfatasa en los inmovilizados, la mínima modificación en las características cinéticas de la enzima y la mejora de la estabilidad operacional de la enzima, lo cual lleva a la conclusión de que la inmovilización de fosfatasa alcalina es muy adecuada para posteriores aplicaciones biotecnológicas. Posteriormente se estudió el recubrimiento de semillas con fosfatasa alcalina, libre e inmovilizada, aplicando: (i) peliculado con metilcelulosa, (ii) peleteado con alcohol polivinílico y (iii) encapsulación en perlas huecas. De los resultados obtenidos se seleccionaron los recubrimientos con metilcelulosa y mediante encapsulación en perlas huecas como los más adecuados ya que, además de mantener niveles elevados de actividad enzimática en el recubrimiento conservaban la capacidad germinativa de las semillas tratadas. Por último, se estudió el efecto de la aplicación de fosfatasa inmovilizada sobre el desarrollo de las plantas, bien mediante la inoculación en suelo o mediante su incorporación en el recubrimiento de semillas. Los principales resultados obtenidos revelaban que la inoculación en suelo de fosfatasa inmovilizada en humatos incrementaba ligeramente la asimilación vegetal de fósforo, mientras que el recubrimiento de semilla