Mitigación de óxido nitroso mediante inoculación de Bradyrhizobium japonicum

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El cultivo de leguminosas puede ser una fuente importante de emisión de N2O, sobre todo después de su recolección. Estas plantas forman simbiosis con algunas bacterias del género rhizobium presentes en el suelo que las ayudan en la asimilación de algunos nutrientes, como el caso del nitrógeno. Este proceso es conocido como Fijación Biológica de Nitrógeno (FBN) y se lleva a cabo en un orgánulo especializado que se forma en las raíces denominado nódulo.

Nódulos de rhizobium

En el caso de la soja (Glycine max), una leguminosa de alto interés agrícola que ocupa el 6% de la superficie agrícola mundial y que ha incrementado su producción de los últimos años, el simbionte natural es la bacteria Bradyrhizobium japonicum. Esta bacteria tiene la peculiaridad de poseer toda la maquinaria genética y enzimática para llevar a cabo el proceso de desnitrificación, es decir, la transformación anaerobia del nitrato a Npasando por la formación de dos importantes gases de efecto invernadero óxido nítrico (NO) y nitroso (N2O). Uno de los pasos más importantes de este proceso está gobernado por la enzima óxido nitroso reductasa, capaz de transformar el N2O en N2, siendo una de las claves fundamentales en cuestiones de reducir la emisión de N2O.

Pues una vez terminado el cultivo de soja (y decapitada la planta), los nódulos se degradan en el suelo liberando el nitrógeno fijado mediante dos procesos que pueden emitir N2O, la nitrificación y la desnitrificación tal y como se describe en la Figura 1. Como medio para mitigar este fenómeno, los autores de este artículo proponen la inoculación de los cultivos de soja, con cepas de la bacteria Bradyrhizobium japonicum que tengan sobreexpresada la enzima óxido nitroso reductasa, es decir, que tengan más cantidad de la enzima que lleva a cabo la transformación del N2O en N2, reduciendo así la emisión de este gas de efecto invernadero. Los autores de este estudio han conseguido una cepa de esta bacteria con estas características y la han probado a escala de campo con resultados interesantes. Es la primera vez que se describe el uso de este tipo de cepas y abre la puerta para otros cultivos de leguminosas importantes como el caso de la alfalfa y su simbionte Sinorhizobium meliloti (Ensifer).

Autor: Germán Tortosa

La Fuente:

Itakura, M., Uchida, Y., Akiyama, H., Hoshino, Y., Shimomura, Y., Morimoto, S., Tago, K., Wang, Y., Hayakawa, C., Uetake, Y., Sánchez, C., Eda, S., Hayatsu, M., & Minamisawa, K. (2012). Mitigation of nitrous oxide emissions from soils by Bradyrhizobium japonicum inoculation Nature Climate Change DOI: 10.1038/nclimate1734

2 pensamientos en “Mitigación de óxido nitroso mediante inoculación de Bradyrhizobium japonicum

    • Gracias a ti José. Me alegra mucho que te haya resultado interesante. Este artículo tiene mucho que ver con la línea de investigación de nuestro laboratorio, ya que la bacteria Bradyrhizobium japonicum es nuestro microorganismo modelo. De hecho, la única no japonesa del artículo es una compi de nuestro laboratorio que está allí de postdoctoral.

      Un saludo y estamos en contacto.

      Germán

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