Estudio del Molibdeno (Mo) en la determinación de la fijación de N2 por la cianobacteria Nostoc sp. mediante el ensayo de reducción de acetileno-etileno

Abstract

La euroficación de los sistemas acuáticos es un proceso que ocurre de manera natural y que se ve acelerado por intervenciones antrópicas. Los asentamientos humanos y las actividades agrícolas, ganaderas y de la minería, vierten una gran cantidad de nutrientes generando la eutroficación de estos sistemas. Como consecuencia, se producen los florecimientos algales o "blooms", siendo unas de las más frecuentes en estos eventos las algas verde-azules o cianobacterias. Algunas de estas cumplen con la función de fijar N, que en sistemas de agua dulce puede alcanzar hasta un 80% del total de N que ingresa al sistema. Un elemento indispensable para la fijación de N, por cianobacterias es el molibdeno (Mo), metal tras que forma parto del sitio activo de la nitrogenasa, enzima encargada de la reducción de N2 a una forma asimilable por 1os organismos, como es el amonio §IIa), proceso al cual se le denomina "Fijación biológica de Nitrógeno" (FBN). Este proceso puede ser medido experimentalmente a través del método de reducción de acetileno-etileno (ARA *Acetylene Reduction Assay"). Por lo anteriormente descrito, se cree que, al experimentár un aumento en sus concentraciones, el Mo estaría directamente relacionado con una mayor tasa de fijación de N2 y actuaría a su vez como un intermediario en la eutroficación de los sistemas acuáticos. Para ello se evaluó la respuesta de la cianobackria fijadora de N2 Nosloc sp- a distintas concentraciones de Mo (0,1 ppm, 0,5 ppm y 3,0 ppm) en cultivos de laboratorio. Los resultados demostrado un aumento significativo de la fijación de N2 a mayores concentraciones de Mo, sin embargo, se pudo observar una disminución paulatina de los valores de fijación hacia las concentraciones más altas del Mo, lo que sugeriría que si bien, el Mo ayuda a incrementar la fijación de Nr, esta llega a un plató para los valores m:ás altos dg éste.

Eutrophication of aquatic systems is a process that occurs nahrally and is accelerated by human actions. Human setdements and agriculture, livestock and mining, pour a lot ofnutrients causing eutrophication of these systems. As a result algal blooms occur or "bloom" being one of the most prevalent these events blue-green algae or cyanobacteria. Some of these have t]le fi¡nction of fixing N: tlun in freshwater systems can achieve up to 80% of the total N entering the system. An indispensable element of Nz fxation by cyanobacteria is molybdenum (Mo), trace metal that is part of tle active site ofnitrogenase, the enzyme responsible for the reduction ofN2 to a form assimilable by organisms, such as ammonium (NlIo), a process which is called "Biological Nitrogen Fixation' (FBN). This process can be experimentally measured using the metiod of ethylene-acetylene reduction (ARA "Acetylene Reduction Assay"). As described above, it is believed that the experience increased their concentrations, the Mo would be directly related to increased Nz fixation rate and in turn act as an intsrmediary in the eutrophication of aquatic systems. We waluated tlte response of N2 fixing cyanobacterium Nostoe sp. Mo different concenúations (0.1 ppq 0.5 ppm and 3.0 ppm) in laboratory cultures. The results showed a significant increase in Nz fixation to higher concentrations of Mo (3.0 ppm) however, if was observed a gradual decrease towards values securing higher concentrations of Mo, suggesting that although Mo helps increase N2 fixation this reaches a plateau for higher values of it.