Nitrogenase activity of Beijerinckia derxii is preserved under adverse conditions for its growth

• Published in: Brazilian journal of microbiology 2002-09, Vol.33 (3), p.223-229
• Main Authors: Barbosa, Heloiza R.(Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Biomédicas Departamento de Microbiologia), Moretti, Marcos A.(Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Biomédicas Departamento de Microbiologia), Thuler, Daniela S.(Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Biomédicas Departamento de Microbiologia), Augusto, Elisabeth F.P.(Instituto de Pesquisa e Tecnologia Departamento de Química Grupo de Biotecnologia)
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Beijerinckia; crescimento; environmental factors; fatores ambientais; fixação de nitrogênio; growth; MICROBIOLOGY; nitrogen fixation; nitrogenase
• ISSN: 1517-8382; 1678-4405; 1678-4405
• DOI: 10.1590/S1517-83822002000300007

In order to evaluate the response of Beijerinckia derxii ICB-10 to different environmental factors, growth curves and specific nitrogenase activity were studied. Tested conditions were as follows: a) media with different pH values (2.5, 2.8, 4.2 and 5.7); b) medium supplemented with 230 µM aluminium sulphate; c) media with two different potassium phosphate concentrations (50 mM and 100 mM); d) shaken or still cultures; e) medium supplemented with 40 mM sodium thiosulphate. Growth curves and specific nitrogenase activity at pH 4.2 were closely similar to those for cultures at pH 5.7 (standard condition), whereas no growth occurred at pH 2.5. Changes in growth curves and/or specific nitrogenase activity were observed under the following conditions: I) pH 2.8 (decrease in initial CFU number, reduction of maximum specific growth rate, reduced number of generations and stimulation of nitrogenase activity), II) presence of aluminium (early death phase), III) 50 mM PO4(3-) (reduction of maximum specific growth rate), IV) 100 mM PO4(3-) (reduction of both number of generations and maximum specific growth rate as well as early death phase), V) low O2 availability (increasing nitrogenase activity), and VI) presence of thiosulphate (reduction of maximum specific growth rate; early death phase and high stimulation of nitrogenase activity). The data obtained showed the high variability of the cell growth response to environmental factors. Nitrogenase activity was always preserved even when population growth was affected. Os parâmetros utilizados para se avaliar a ação de diferentes fatores ambientais sobre Beijerinckia derxii foram curvas de crescimento e medidas de atividade específica de nitrogenase. As condições estudadas foram: a) meios com os valores de pH 2,5, 2,8, 4,2 e 5,7; b) meio suplementado com 230 mM de sulfato de alumínio; c) meio com as concentrações de fosfato de potássio: 50 mM and 100 mM; d) culturas agitada e estacionada; e) meio suplementado com 40 mM de tiossulfato de sódio. O crescimento e a atividade da nitrogenase foram muito similares em meio com pH 4,2 e 5,7 (condição padrão). Em pH 2,5 não se observou crescimento. As seguintes condições provocaram alterações no perfil da curva de crescimento ou na atividade da enzima ou ambos: pH 2,8 (diminuição do número inicial de UFC, redução da máxima velocidade especifica de crescimento, redução no número de gerações e estímulo na atividade da nitrogenase), presença de alumínio (fase de declínio precoce)