bacterias saprófitas

Las bacterias saprófitas son bacterias que suelen habitar en el suelo y utilizan la nutrición saprófita como su principal fuente de energía. A menudo se asocian con hongos del suelo que también utilizan la nutrición saprófita , y ambos se clasifican como saprófitos. ^{[ 1 ]}

Un saprófito es un tipo de descomponedor que se alimenta exclusivamente de materia vegetal muerta y en descomposición. ^{[ 2 ]} Los organismos saprófitos incluyen hongos, bacterias y mohos acuáticos que son fundamentales para la descomposición y el ciclo de nutrientes , proporcionando nutrición a los consumidores de niveles tróficos superiores. Obtienen nutrientes mediante nutrición por absorción, en la que los nutrientes son digeridos externamente por diversas enzimas y posteriormente absorbidos por el saprófito. ^{[ 1 ]}

La composición de la comunidad y las tasas de proliferación de bacterias indicadoras saprófitas a menudo se consideran señales de la salud de la comunidad en el suelo, los sistemas acuáticos ^{[ 3 ]} y corporales. ^{[ 4 ]}

Todas las bacterias saprófitas son procariotas unicelulares y se reproducen asexualmente por fisión binaria . ^{[ 2 ]} La variación en los tiempos de recambio (la tasa a la que un nutriente se agota y se reemplaza en un conjunto particular de nutrientes) de las bacterias puede deberse en parte a la variación en factores ambientales como la temperatura, la humedad del suelo, el pH del suelo, el tipo y la concentración del sustrato, el genotipo de la planta y las toxinas. ^{[ 5 ]} Estos factores pueden, a su vez, alterar las tasas de descomposición y recambio de la materia orgánica del suelo , impactando la productividad del ecosistema . ^{[ 6 ]}

Al colonizar un nuevo entorno, la población de una cepa saprófita de bacterias disminuye inicialmente y luego alcanza un punto de estabilización. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Si bien son comunes en ambientes terrestres, pueden persistir en cualquier lugar con recursos alimenticios disponibles, como en ambientes acuáticos o en materia fecal . ^{[ 8 ]} Por lo tanto, son organismos comunes en productos de desecho, donde descomponen varios compuestos para obtener nutrientes. ^{[ 2 ]}

La tasa de crecimiento de las bacterias saprófitas es muy sensible a los cambios en las condiciones ambientales, lo que la convierte en una buena variable para detectar cambios rápidos y sutiles en las comunidades microbianas. Las tasas de crecimiento también se utilizan para medir las interacciones entre bacterias y hongos, y algunas investigaciones sugieren que la inhibición bacteriana del crecimiento fúngico puede ejercer presión competitiva sobre los hongos . En condiciones normales del suelo, la producción de biomasa bacteriana se mantiene relativamente constante, ya que el crecimiento de los microorganismos se equilibra con la depredación y otros tipos de muerte celular. Los estudios sobre las tasas de crecimiento bacteriano mediante la incorporación de leucina o timidina sugieren que los tiempos de recambio de las comunidades bacterianas del suelo son del orden de días a semanas a una temperatura de alrededor de 20  °C. Otros estudios han estimado un tiempo de recambio más prolongado, que varía entre 107 y 160 días a 25  °C. Esta gran discrepancia podría deberse a diferencias en los métodos utilizados para estas estimaciones, así como a diferencias en las temperaturas de incubación, que son de suma importancia para determinar las tasas de crecimiento. Los estudios han demostrado que el crecimiento bacteriano óptimo se logra a temperaturas de alrededor de 25-30  °C en suelos templados, lo que suele ser mucho más alto que la temperatura media anual.

El crecimiento bacteriano en la rizosfera presenta una situación particular, ya que favorece la rápida proliferación de bacterias en comparación con el suelo circundante debido al aporte de exudados radiculares al mismo. En este caso, se estima que los tiempos de recambio bacteriano oscilan entre 12 y 19 horas, siendo menores en las raíces más jóvenes.

En general, no se han realizado suficientes investigaciones sobre las tasas de crecimiento bacteriano en el suelo. Esto contrasta con nuestro conocimiento relativamente amplio sobre las mediciones de las tasas de crecimiento bacteriano en ambientes acuáticos. Podemos atribuir esta disparidad a la complejidad de la matriz del suelo, que incluye descomponedores bacterianos y fúngicos con diferentes estrategias de alimentación. ^{[ 5 ]}

Diversos factores ambientales pueden influir en la actividad de los saprófitos, como la humedad del suelo, el pH y la presencia de sustratos. La humedad del suelo, medida por la mineralización del carbono , se correlaciona positivamente con el crecimiento bacteriano, que aumenta a medida que se incrementa la humedad del suelo.

En lo que respecta al pH del suelo, existe un patrón bien conocido de predominio bacteriano en suelos neutros o ligeramente alcalinos, aunque la evidencia clara del crecimiento diferencial de bacterias en suelos con diferente pH es escasa.

En comparación con los hongos, las bacterias se consideran más competitivas en la degradación de sustratos fácilmente disponibles. Además de la calidad y el tipo, la concentración del sustrato también es importante para el crecimiento bacteriano en el suelo. Por ejemplo, un estudio que utilizó la adición de diferentes concentraciones de glucosa encontró que el crecimiento bacteriano aumentó significativamente a bajas concentraciones y se inhibió a concentraciones muy altas. Por otro lado, se ha demostrado que el aumento del flujo de sustrato en la rizosfera debido a la exudación radicular incrementa significativamente las tasas de crecimiento bacteriano. En este caso, existe un efecto de la especie vegetal y el genotipo en el crecimiento, presumiblemente debido a diferentes tasas de exudación. ^{[ 5 ]}

Algunas bacterias saprófitas son patógenos comunes en medicina y agricultura, ya que se transmiten fácilmente entre individuos a través del consumo u otras vías de exposición, como el contacto con excremento. ^{[ 8 ]} Por ejemplo, ciertas bacterias pueden ser vectores de enfermedades transmitidas por los alimentos, como Escherichia coli . ^{[ 9 ]} Otras tienen la capacidad de descomponer la celulosa y se encuentran frecuentemente en el rumen de las vacas, ayudando a su digestión mediante la fermentación de la celulosa del pasto. ^{[ 9 ]}

Mediante la nutrición saprofítica, las bacterias saprófitas liberan enzimas extracelulares microbianas (EEM) al medio ambiente para descomponer la materia orgánica del suelo (MOS). Las EEM se liberan cuando no se satisfacen las necesidades energéticas y nutricionales de un organismo. Esto permite monitorear las EEM como un indicador de la disponibilidad de nutrientes en el suelo. ^{[ 10 ]} Algunas EEM importantes son:

• Fenol oxidasas (PHO): Las PHO pueden biodegradar o desintoxicar contaminantes aromáticos transformándolos en fuentes de carbono. Además, actúan como hidrolasas indirectas en turberas , acelerando la descomposición de la materia orgánica del suelo. Las PHO descomponen los compuestos fenólicos, que inhiben las hidrolasas. Por lo tanto, cuando los microorganismos son limitados, la descomposición también lo es. Este proceso se ha denominado "bloqueo enzimático". ^{[ 10 ] [ 11 ]}
• β-glucosidasa (GLU): Las GLU participan en la obtención de fuentes de energía y carbono lábil para los microorganismos. Esto se logra mediante la catálisis de la liberación de monosacáridos y la hidrólisis de oligosacáridos . ^{[ 12 ]}
• Fosfatasa ácida (alcalina) (AP): Las AP pueden utilizarse como indicadores del potencial de mineralización de P y de su disponibilidad en el suelo. ^{[ 13 ]}

En los suelos forestales, las bacterias desempeñan un papel fundamental en la descomposición del micelio fúngico y en los procesos del ciclo del nitrógeno , incluida la fijación de nitrógeno . Además, junto con los hongos, las bacterias intervienen en la mayoría de los procesos biogeoquímicos, determinan la disponibilidad de nutrientes minerales y el destino del carbono en estos suelos. Sin embargo, su mayor demanda de nitrógeno y su incapacidad para transportar nutrientes hacen que las bacterias sean descomponedoras menos eficientes que los hongos.

Las perturbaciones del ecosistema, como incendios, invasiones de insectos y la tala de árboles, pueden provocar una ligera disminución en la abundancia bacteriana. Además, la composición de la comunidad bacteriana puede cambiar en respuesta a cambios en la disponibilidad de nutrientes y la química general. ^{[ 14 ]}