Выделение местных кадмий-толерантных бактерий и грибов из почв под плантациями какао (<i>Theobroma cacao</i> L.) в центральной Колумбии.
Isolation of native cadmium-tolerant bacteria and fungi from cacao (<i>Theobroma cacao</i> L.) - Cultivated soils in central Colombia.
Cordoba-Novoa HA, Cáceres-Zambrano J, Torres-Rojas E
Аннотация (перевод)
Кадмий (Cd) является одним из наиболее токсичных для здоровья человека тяжелых металлов. Он может присутствовать во многих пищевых продуктах, включая какао, выращиваемое в регионах с высокими концентрациями Cd в почве. Стратегия минимизации поглощения Cd деревьями какао заключается в использовании кадмий-толерантных бактерий (CdtB) и нитчатых грибов (CdtF) для снижения доступности Cd в почвах. Мы выделили культивируемые CdtB и CdtF из различных мест в регионе выращивания какао в центральной Колумбии. Всего было выделено 42 морфотипа CdtB и 30 морфотипов CdtF из мест с различными естественными концентрациями Cd. Характеристика <i>in vitro</i> показала, что, помимо устойчивости к Cd, бактерии и грибы участвуют в круговороте питательных веществ N, P и C в почве. Бактериальные морфотипы из родов <i>Pseudomonas</i> и <i>Burkholderia</i> росли при концентрациях до 140 mg kg<sup>-1</sup> Cd. Среди выделенных грибов наиболее устойчивыми оказались <i>P. igniaria, Metarhizium</i> sp. и <i>Annulohypoxylon</i> sp., продемонстрировав самые высокие средние показатели биоаккумуляции Cd, удаления Cd и толерантности. Мы представляем новые сведения о местных культивируемых бактериальных морфотипах, ассоциированных с растениями какао, и, насколько нам известно, это первое сообщение о Cd-TF, ассоциированных с посадками какао. Наши результаты расширяют знания о культивируемых CdtB и CdtF в почвах, используемых для выращивания какао, и об их взаимодействии с ключевыми почвенными элементами, что открывает потенциал для разработки комплексных стратегий управления почвами.
Оригинальная аннотация
Cadmium (Cd) is one of the most toxic heavy metals for human health. It can be present in multiple food products, including cocoa cultivated in regions with high soil Cd concentrations. A strategy to minimize Cd uptake by cacao trees is using cadmium-tolerant bacteria (CdtB) and filamentous fungi (CdtF) to reduce Cd availability in soils. We isolated culturable CdtB and CdtF from different locations in a cocoa-producing region in central Colombia. A total of 42 CdtB and 30 CdtF morphotypes were isolated from locations with varying natural Cd concentrations. <i>In vitro</i> characterizations showed that in addition to their resistance to Cd, bacteria and fungi are involved in the nutrient cycling of N, P, and C in the soil. Bacterial morphotypes from genera <i>Pseudomonas</i> and <i>Burkholderia</i> grew in concentrations up to 140 mg kg<sup>-1</sup> Cd. Among the isolated fungi, <i>P. igniaria, Metarhizium</i> sp., and <i>Annulohypoxylon</i> sp. were the most resistant, with the highest average Cd bioaccumulation, Cd remotion, and tolerance. We present new information about the native culturable bacterial morphotypes associated with cacao plants and, to the best of our knowledge, this is the first report of Cd-TF associated with cacao crops. Our results expand the knowledge about culturable CdtB and CdtF in cacao-cultivated soils and their interaction with key soil elements, with the potential to develop integrated soil management strategies.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/80b23a12-ad84-4980-8ae4-ab68844ab691
DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e22489