WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2010: t. 10 z. 2 (30) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s. 39 48 www.itep.edu.pl Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2010 UDZIAŁ METYLOTROFÓW WYIZOLOWANYCH Z GLEBY RYZOSFEROWEJ I POZARYZOSFEROWEJ SPOD UPRAWY JĘCZMIENIA W PRZEMIANACH ZWIĄZKÓW FOSFORU I SIARKI Grażyna DURSKA Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej Słowa kluczowe: bakterie metylotroficzne, fosfor, gleba, siarka S t r e s z c z e n i e Badania dotyczyły bakterii metylotroficznych charakteryzujących się zdolnością do wykorzystywania, jako substratu, związków jednowęglowych, takich jak: metan, metanol, metyloaminy. Jak wykazały wcześniejsze badania, w glebie dominującą grupą są metylotrofy fakultatywne wykorzystujące poza związkami typu C1 związki wielowęglowe, a także niektóre związki organiczne azotu. Celem przeprowadzonych badań było określenie zdolności metylotrofów do metabolizowania również związków fosforu i siarki. W warunkach laboratoryjnych określano zdolność do mineralizacji organicznych związków fosforu i siarki, a także ich zdolność do rozpuszczania nierozpuszczalnych fosforanów oraz utleniania mineralnych związków siarki. Wyniki uzyskane na podstawie aktywności fosfatazy kwaśnej wykazały zdolność metylotrofów do mineralizacji fosforu organicznego. Aktywność fosfatazy mieściła się w granicach 2 113 μmol PNP ml 1 h 1, przy czym największą aktywność przejawiały szczepy pochodzące z gleby pozaryzosferowej. Metylotrofy z tej strefy wykazywały również większą zdolność do desulfurylacji cysteiny i metioniny. Metylotrofy wyizolowane z gleby ryzosferowej wykazywały większą aktywność w rozpuszczaniu fosforanów. Żaden z analizowanych szczepów nie utleniał mineralnych związków siarki. Adres do korespondencji: dr G. Durska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej, ul. Szydłowska 50, 60-650 Poznań; tel.+48 (61) 848-71-93, e-mail: durska@up.poznan.pl
40 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 2 (30) WSTĘP Metylotrofy to grupa troficzna bakterii, odgrywająca ważną rolę w przyrodzie. Jak wynika z literatury, drobnoustroje te występują w glebie, wodzie, osadach, żwaczu zwierząt i na powierzchni roślin [BRATINA, HANSON, 1992; PIRTTILA i in., 2000]. Charakteryzują się zdolnością do utleniania związków jednowęglowych. Wykorzystują metan, metanol, metyloaminy, metylosiarczki i in. [BRATINA, HAN- SON, 1992]. Metylotrofy fakultatywne, stanowiące grupę dominującą wśród metylotrofów, to przede wszystkim bakterie, ale także niektóre promieniowce i grzyby [CHMIEL, 1994], poza związkami jednowęglowymi korzystają również ze związków wielowęglowych. Jak wynika z literatury [HIRAISHI i in., 1995], metylotrofy fakultatywne mogą wykorzystywać cukry 5-węglowe, 6-węglowe, cukry złożone, kwasy organiczne i aminokwasy, dobrze rosną na bulionie. Duże znaczenie ekologiczne tej grupy drobnoustrojów wiąże się z możliwością wykorzystywania metanu i produktów jego utlenienia, co ogranicza emisję metanu do atmosfery [SCHAEFER, OREMLAND, 1999]. Ponadto wiele metylotrofów charakteryzuje się zdolnością do wiązania azotu z atmosfery i przyczynia się do zwiększenia zawartości azotu dostępnego dla roślin [DURSKA, 2004a; SY i in., 2001]. Wyodrębniono gatunki produkujące auksyny i cytokininy stymulujące wzrost roślin [DORONINA, IVANOVA, TROTSENKO, 2002; LIDSTROM, CHISTOSERDOVA, 2002]. Cechą charakterystyczną tych drobnoustrojów jest także zdolność do degradacji związków toksycznych, jak estry i etery metylowe [PIVETEAU i in. 2001], cyjanki i tiocyjanki [WOOD i in., 1998], a także środków ochrony roślin [DURSKA, 2003; 2004b]. Celem prezentowanej pracy było określenie udziału metylotrofów wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia w przemianach niektórych związków fosforu i siarki. MATERIAŁ I METODY BADAŃ W badaniach wykorzystano bakterie metylotroficzne wyizolowane ze strefy ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia na glebie płowej o składzie: 0,7% C, 12,5% pyłów i iłów, której ph wynosiło 5,7. Izolaty bakterii hodowano na podłożu selektywnym z dodatkiem metanolu jako jedynego źródła węgla, sporządzonym według opisu URAKAMI i KOMAGATY [1979]. W warunkach laboratoryjnych określano udział metylotrofów w przemianach związków fosforu i siarki. Badano 58 szczepów bakterii metylotroficznych strefy ryzosferowej, charakteryzujących się przynależnością do 7 grup morfologicznych: ziarniaki gram-dodatnie, ziarniaki gram-ujemne, ziarniako-pałeczki gram-dodatnie, ziarniako-pałeczki gram-ujemne, pałeczki gram-dodatnie, pałeczki gram-dodatnie rozpadające się na ziarniaki i pałeczki gram-ujemne.
G. Durska: Udział metylotrofów wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej 41 Ze strefy pozaryzosferowej badaniami objęto 51 szczepów bakterii metylotroficznych o mniejszym zróżnicowaniu morfologicznym. Były to: ziarniaki gram-dodatnie, pałeczki gram-dodatnie i pałeczki przetrwalnikujące. W celu określenia udziału bakterii metylotroficznych w przemianach związków fosforu badano: mineralizację organicznych związków fosforu na podstawie aktywności fosfatazy kwaśnej, metodą Tabatabai i Bremnera [BIELIŃSKA, 2005]; oznaczenia aktywności fosfatazy kwaśnej prowadzono po 1-godzinnej inkubacji hodowli bakterii metylotroficznych w temperaturze 37 C, w obecności p-nitrofenylofosforanu sodu (PNP) jako substratu; spektrofotometrycznie przy długości fali 400 nm wykonywano pomiar absorpcji uwolnionego p-nitrofenolu; wyniki przedstawiono w μmol PNP ml 1 h 1 ; rozpuszczanie fosforanu wapnia określano na podłożu sporządzonym według RODINY [1968] z dodatkiem fosforanu wapnia Ca 3 (PO 4 ) 2 na podstawie pomiaru wielkości stref przejaśnienia wokół rosnących bakterii metylotroficznych, spowodowanego rozpuszczeniem fosforanu wapnia; wyniki przedstawiono w mm. W celu określenia udziału bakterii metylotroficznych w przemianach związków siarki badano: desulfurylację aminokwasów siarkowych na podłożu Pochona i Tradieux, sporządzonym według opisu RODINY [1968] z dodatkiem aminokwasów siarkowych cysteiny i metioniny; uwalnianie siarkowodoru określano na podstawie reakcji siarkowodoru z octanem ołowiu, w wyniku której obserwowano wytrącanie się czarnego osadu siarczku ołowiu; utlenianie mineralnych związków siarki na podłożu Omeliańskiego według opisu RODINY [1968] z dodatkiem siarki w postaci siarczku potasu; zdolność do utleniania siarczków do siarczanów określano na podstawie reakcji strąceniowej siarczanów z chlorkiem baru. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Zarówno fosfor, jak i siarka stanowią pierwiastki niezbędne do funkcjonowania żywych organizmów. Ilości tych związków występujące w glebie w formie dostępnej dla roślin zależą z jednej strony od zastosowanego nawożenia, a z drugiej są wynikiem przemian, jakim podlegają różne związki fosforu i siarki z udziałem mikroorganizmów glebowych. Badaniom poddano szczepy bakterii metylotroficznych, należące do fakultatywnych metylotrofów, wyizolowane z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia. Gleba obu stref różni się ilością dostępnego substratu, a także składem ilościowym i jakościowym drobnoustrojów. Wcześniejsze badania wykazały, że metylotrofy występują w każdej ze stref glebowych, a ich liczebność
42 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 2 (30) Tabela 1. Udział bakterii metylotroficznych wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia w przemianach związków siarki i fosforu Table 1. Participation of methylotrophs isolated from the rhizosphere and non-rhizosphere soil from under barley in the transformation of phosphorus and sulphur compounds Liczba szczepów Number of strains Grupa morfologiczna Morphological group Aktywność fosfatazy kwaśnej Acid phosphatase activity 1 μmol PNP ml 1 h Rozpuszczalność Ca3(PO 4 ) 2 Solubility of Ca3(PO 4 ) 2 mm desulfurylacji cysteiny desulfurylate cysteine (R-SH H2S+RH) Liczba szczepów mających zdolność do: Number of strains able to: desulfurylacji metioniny desulfurylate methionine (R-SH H2S+RH) utleniania siarczków oxidize sulphides (K2S K 2 SO 4 ) 1 2 3 4 5 6 7 Gleba ryzosferowa Rhizosphere soil 9 ziarniaki gram-dodatnie 5,0 10,0 1,7 20,7 2 0 0 gram-positive cocci 1 ziarniaki gram-ujemne gram-negative cocci 25 ziarniako-pałeczki gram-dodatnie gram-positive cocciobacilli 2 ziarniako-pałeczki gram-ujemne gram-negative cocciobacilli 8 pałeczki gram-dodatnie gram-positive bacilli 8 pałeczki rozpadające się na ziarniaki gram-dodatnie gram-positive bacilli forming cocci 5 pałeczki gram-ujemne gram-negative bacilli 9,0 3,0 1 0 0 4,0 12,0 1,7 40,0 5 0 0 9,0 3,0 5,3 1 0 0 5,0 10,0 2,0 20,0 4 0 0 2,0 12,0 1,7 7,3 2 0 0 6,0 10,0 2,0 19,3 2 0 0
G. Durska: Udział metylotrofów wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej 43 1 2 3 4 5 6 7 Gleba pozaryzosferowa Non-rhizosphere soil 36 ziarniaki gram-dodatnie 5,0 31,0 1,7 25,7 29 3 0 gram-positive cocci 7 pałeczki gram-dodatnie gram-positive bacilli 8 pałeczki przetrwalnikujące spore forming bacilli 7,0 113,0 1,7 12,3 5 0 0 2,0 37,0 3,0 4,7 6 1 0 cd. tab. 1 Objaśnienia: PNP p-nitrofenol. Explanations: PNP p-nitrofenol.
44 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 2 (30) jest większa w glebie strefy ryzosferowej i zależy od okresu wegetacji roślin [KA- SZUBIAK, DURSKA, 2000]. Metylotrofy fakultatywne, stanowiące większość w porównaniu z obligatoryjnymi, są zdolne do wykorzystywania poza metanolem związków wielowęglowych, takich jak ksyloza, arabinoza, glukoza, fruktoza, skrobia i w mniejszym stopniu lipidy [VAN AKEN i in., 2004]. Wykorzystują one również różne związki azotowe. Stwierdzono u nich właściwości proteolityczne, zdolność do amonifikacji mocznika, a u niektórych szczepów również zdolność do amonifikacji takich aminokwasów, jak asparagina i glutamina [DURSKA, 2007; VAN AKEN i in., 2004]. W literaturze występuje niewiele informacji, dotyczących możliwości udziału bakterii należących do tej grupy troficznej w przemianach związków fosforu i siarki. Badania wykazały, że metylotrofy mają również udział w obiegu fosforu i siarki w przyrodzie, chociaż nie dotyczy to wszystkich badanych szczepów, ponadto w przemianach niektórych związków siarki nie biorą w ogóle udziału. Wszystkie szczepy bakterii metylotroficznych, pochodzące z gleby ryzosferowej spod uprawy jęczmienia, wykazywały zdolność do mineralizacji organicznych związków fosforu. Aktywność fosfatazy kwaśnej poszczególnych szczepów była jednak zróżnicowana i mieściła się w zakresie 2,0 12,0 μmol PNP ml 1 h 1 (tab. 1). Największą aktywność (12 μmol PNP ml 1 h 1 ) zaobserwowano w przypadku czterech szczepów należących do grupy morfologicznej ziarniako-pałeczek gram-dodatnich i jednego szczepu z grupy pałeczek gram-dodatnich rozpadających się na ziarniaki. Większość szczepów z tej strefy miała również zdolność do rozpuszczania fosforanów wapnia, tylko w przypadku 7 z 58 szczepów nie wykazano takiej zdolności. Pozostałe 51 szczepów rozpuszczało fosforan wapnia, strefa rozpuszczalności mieściła się w granicach od 1,7 do 40,0 mm (tab. 1). Szczepy w największym stopniu rozpuszczające fosforan wapnia ze strefą powyżej 20 mm należały do grupy morfologicznej ziarniako-pałeczek gram-dodatnich. Bakterie wyodrębnione z tej strefy glebowej brały także udział w desulfurylacji cysteiny. Desulfurylację tego aminokwasu z uwolnieniem siarkowodoru zaobserwowano u 19 spośród 58 szczepów. Nie stwierdzono natomiast u żadnego ze szczepów zdolności do desulfurylacji metioniny i utleniania mineralnych związków siarki w postaci siarczku potasu (tab. 1). Podobnie jak w przypadku metylotrofów ze strefy ryzosferowej, wszystkie metylotrofy wyizolowane ze strefy pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia przejawiały zdolność do uwalniania fosforanów z organicznych związków fosforu. Aktywność fosfatazy kwaśnej była jednak bardziej zróżnicowana w porównaniu z metylotrofami strefy ryzosfrowej i w zależności od szczepu wynosiła 2,0 113,0 μmol PNP ml 1 h 1 (tab. 1). Największą aktywność (113,0 μmol PNP ml 1 h 1 ) wykazywał szczep, należący do grupy morfologicznej pałeczek gram-dodatnich. Stosunkowo dużą aktywność (30 μmol PNP ml 1 h 1 ) zaobserwowano u 2 szczepów z grupy ziarniaków gram-dodatnich, a także u jednego szczepu z grupy pałeczek przetrwalnikujących. Uzyskane wyniki dotyczące aktywności fosfatazy kwaśnej u bak-
G. Durska: Udział metylotrofów wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej 45 terii metylotroficznych w porównaniu z danymi literaturowymi dotyczącymi aktywności fosfatazy kwaśnej w glebie [BIELIŃSKA, MOCEK, PAUL-LIS, 2008] wskazują na duży udział tej grupy drobnoustrojów w przemianach organicznych związków fosforu w glebie. U większości szczepów tej strefy zaobserwowano zdolność do rozpuszczania Ca 3 (PO 4 ) 2. Strefa rozpuszczalności była jednak węższa niż w przypadku metylotrofów strefy ryzosferowej od 1,7 do 25,7 mm (tab. 1). W przypadku 18 badanych szczepów nie stwierdzono takiej właściwości. Metylotrofy wyizolowane z tej strefy przeprowadzały w większości również desulfurylację cysteiny. Zdolność do uwalniania H 2 S z cysteiny miało 40 spośród 51 przebadanych szczepów, a desulfurylację metioniny zaobserwowano tylko u 4 szczepów. Metylotrofy tej strefy nie wykazywały również zdolności do utleniania siarczków (tab. 1). Porównując zdolność poddanych badaniom szczepów bakterii metylotroficznych strefy ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia do przemian związków fosforu i siarki, można stwierdzić, że wszystkie badane szczepy bakterii wykazywały aktywność fosfatazy kwaśnej (rys. 1), jednakże otrzymane w pracy wyniki wykazały duże zróżnicowanie między szczepami. Szczepy wyizolowane z gleby strefy pozaryzosferowej osiągały większą aktywność w porównaniu ze szczepami strefy ryzosferowej (tab. 1). Więcej szczepów ze strefy pozaryzosferowej było zdolnych do desulfurylacji cysteiny, a kilka przeprowadzało również desulfurylację metioniny (rys. 1). Jakkolwiek bardziej aktywne w mineralizacji organicznych związków fosforu i desulfurylacji aminokwasów siarkowych okazały się szczepy bakterii metylotroficznych z gleby strefy pozaryzosferowej, to szczepy wyizolowane z gleby strefy ryzosferowej spod uprawy jęczmienia bardziej aktywnie rozpuszczały fosforan wapnia (rys. 1). Można przypuszczać, że metylotrofy strefy ryzosferowej częściej wchodzą w interakcje symbiotyczne z innymi drobnoustrojami tej strefy, także z innymi bakteriami biorącymi udział w przemianach organicznych związków P i S, niż metylotrofy strefy pozaryzosferowej aktywniej uczestniczące w tych przemianach. PANDEY i KUMAR [1989] podają, że szczepy wiążące azot atmosferyczny jednocześnie mogą przejawiać zdolność do rozpuszczania fosforanów. Mając na uwadze, że w glebie występują również metylotrofy wiążące azot atmosferyczny [DURSKA, 2004a], można przypuszczać, że wśród metylotrofów występujących w strefie ryzosferowej pod uprawą jęczmienia występują takie, które zarówno rozpuszczają nierozpuszczalne związki P, jak i wiążą N 2. Utlenianie zredukowanych związków siarki w przyrodzie zachodzi z udziałem bakterii, należących zarówno do fotolitotrofów, chemolitotrofów, jak i chemoorganotrofów [PAUL, CLARK, 2000]. W literaturze spotyka się informacje o właściwościach niektórych metylotrofów związanych z ich zdolnością do utleniania związków organicznych siarki, w skład których wchodzą związki o charakterze toksycznym dla żywych organizmów, takie jak cztero-, trój-, dwumetylosiarczek czy metylosiarczek, które z udziałem metylotrofów podlegają utlenieniu do dwumetylosiarczanu i metylosiarczanu [DE ZWART, NELISSE, KUENEN, 1996]. Taka aktyw-
46 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 2 (30) 120 100 gleba rizosferowa rhizosphere soil gleba pozarizosferowa non-rhizosphere soil Udział szczepów, % Parcipitation of strains, % 80 60 40 20 0 aktywnosć fosfatazy kwaśnej-acid phosphatase activity rozpuszczalność fosforanu wapnia calcium phosphate solubility desulfurylacja cysteiny cysteine desulfurylation desulfurylacja metioniny methionine desulfurylation utlenianie siarczków oxidation sulfides Rys. 1. Udział metylotrofów wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia w przemianach siarki i fosforu Fig. 1. Participation of methylotrophs selected from the rhizosphere and non-rhizosphere soil from under barley crop in the transformations of phosphorus and sulfur compounds ność metylotrofów jest ekologicznie ważna, ponieważ bakterie te regulują uwalnianie metylosiarczków (MS) do atmosfery i wpływają na detoksykację środowiska. Przeprowadzone wstępne badania nad zdolnością bakterii metylotroficznych do utleniania mineralnych związków siarki nie wykazały tej zdolności u żadnego z analizowanych szczepów. Obecnie, ze względu na występowanie metylotrofów w różnych środowiskach, na pograniczu fazy tlenowej i beztlenowej, gdzie obok procesów syntezy związków, które są substratami dla metylotrofów, zachodzą procesy degradacji tych związków (w tym związków o charakterze toksycznym dla żywych organizmów), drobnoustroje z tej grupy troficznej budzą duże zainteresowanie. WNIOSKI 1. Wszystkie szczepy bakterii metylotroficznych wyizolowane z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej spod uprawy jęczmienia mineralizowały związki organiczne fosforu, jednak metylotrofy gleby pozaryzosferowej odznaczały się większą aktywnością fosfatazy. 2. Większość metylotrofów wyizolowanych z obydwu stref miała zdolność do rozpuszczania fosforanu wapnia, ale większą aktywność w tym procesie przejawiały metylotrofy gleby ryzosferowej.
G. Durska: Udział metylotrofów wyizolowanych z gleby ryzosferowej i pozaryzosferowej 47 3. Metylotrofy wyizolowane z gleby pozaryzosferowej były bardziej aktywne w desulfurylacji cysteiny i metioniny w porównaniu z metylotrofami gleby ryzosferowej. 4. Nie stwierdzono zdolności badanych szczepów bakterii metylotroficznych do utleniania mineralnych związków siarki. LITERATURA BIELIŃSKA E.J., 2005. Oznaczanie aktywności fosfataz. Acta Agrophys. Rozpr. monogr. 3 ss. 86. BIELIŃSKA J., MOCEK A., PAUL-LIS M., 2008. Wpływ systemu uprawy na aktywność enzymatyczną gleb zróżnicowanych typologicznie. J. Res. Appl. Agr. Eng. 53/3 s. 10 13. BRATINA B., HANSON R.S., 1992. Methylotrophy. W: Encyclopedia of microbiology. Pr. zbior. Red. J. Lederberg. New York: Acad. Press Inc. s. 121 127. CHMIEL A., 1994. Biotechnologia. Podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne. Warszawa: PWN ss. 365. DE ZWART J.M.M., NELISSE P.N., KUENEN J.G., 1996. Isolation and characterization of Methylophaga sulfidovorans sp.nov.; an obligate methylotrophic aerobic, DMS oxidizing bacterium for a microbial mat. FEMS Microbiol. Ecol. 20 s. 261 271. DORONINA N.V., IVANOVA E.G., TROTSENKO Y.A., 2002. Aerobic methylobacteria and methanotrophs are capable of synthesizing auxins: new findings. Microbiol. 71 s. 330 332. DURSKA G., 2003. The effect of Funaben T seed dressing on the occurrence of bacteria in soil under peas. Pol. J. Env. St. 12/6 s. 693 699. DURSKA G., 2004a. Fungicide effect on nitrogenase activity in methylotrophic bacteria. Pol. J. Microbiol. 53 s. 155 158. DURSKA G., 2004b. Wpływ zaprawy nasiennej Baytan Universal na występowanie drobnoustrojów w glebie pod uprawą pszenicy ozimej. Acta Agr. Silv. 42 s. 75 85. DURSKA G., 2007. Some properties of methylotrophic bacteria isolated from the sewage sludges derived from a mechanical and biological sewage treatment plants. Pol. J. Microbiol. 56/4 s. 251 255. HIRAISHI A., FURUHATA K., MATSUMOTO A., KOIKE K. A., FUKUYAMA M., TABUCHI K., 1995. Phenotypic and genetic diversity of chlorine-resistant Methylobacterium strains isolated from various environments. Appl. Env. Microbiol. 61/6 s. 2099 2107. KASZUBIAK H., DURSKA G., 2000. Effect of Oxafun T seed dressing on bacteria in the rhizosphere and non-rhizosphere soil. Pol. J. Env. St. 9/5 s. 397 401. LIDSTROM M.E., CHISTOSERDOVA L., 2002. Plants in the pink: cytokinin production by Methylobacterium. J. Bacteriol. 184/7 s. 1832 1842. PANDEY A., KUMAR S., 1989. Potential of azotobakters and azospirilla as biofertilizers for upland agriculture. J. Sci. Industry Res. 48 s. 134 144. PAUL E.A., CLARK F.E., 2000. Mikrobiologia i biochemia gleb. Lublin: Wydaw. UMCS ss. 400. PIRTTILA, A. M., LAUKKANEN H., POSPIECH H.,. MYLLYLA R., HOHTOLA A., 2000. Detection of intracellular bacteria in the buds of Scotch pine (Pinus sylvestris L.) by in situ hybridization. Appl. Env. Microbiol. 66 s. 3073 3077. PIVETEAU P., FAYOLLE F., VANDECASTEELE J.P., MONOT F., 2001. Biodegradation of tert-butyl alcohol and related xenobiotics by a methylotrophic bacterial isolate. Appl. Microbiol. Biotechnol. 55 s. 369 373. RODINA A., 1968. Mikrobiologiczne metody badania wód. Warszawa: PWRiL ss. 368.
48 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 2 (30) SCHAEFER J. K., OREMLAND R.S., 1999. Oxidation methyl halides by the facultative methylotroph strain IMB1. Appl. Env. Microbiol. 65 s. 5035 5041. SY A., GIRAUD E., JOURAND P., GARCIA N., WILLEMS A., DE LAJUDIE P., PRIN Y., NEYRA M., GILLIS M., BOIVIN-MASSON C., DREYFUS B., 2001. Methylotrophic Methylobacterium bacteria nodulate and fix nitrogen in symbiosis with legumes. J. Bacteriol. 183 s. 214 220. URAKAMI T., KOMAGATA K., 1979. Cellular fatty acid composition and coenzyme Q system in gramnegative methanol-utilizing bacteria. J. Gen. Appl. Microbiol. 25 s. 343 360. WOOD A.P., KELLY D.P., MCDONALD I.R., JORDAN S.L., MORGAN T.D., KHAN S., MURREL J.C., BORODINA E., 1998. A novel pink-pigmented facultative methylotroph, Methylobacterium thiocyanatum sp. Nov., capable of growth on thiocyanate or cyanate as sole nitrogen source. Arch. Microbiol. 169 s. 148 158. VAN AKEN B., PERES C.M., DOTY S.L., YOON J.M., SCHNOOR J.L., 2004. Methylobacterium populi sp. nov., anovel aerobic, pink-pigmented, facultatively methylotrophic, methane utilizing bacterium isolated from poplar trees (Populus deltoidesxnigra DN34). Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54 s. 1191 1196. Grażyna DURSKA PARTICIPATION OF METHYLOTROPHS SELECTED FROM RHIZOSPHERE AND NON-RHIZOSPHERE SOIL FROM UNDER BARLEY CROP IN TRANSFORMATIONS OF PHOSPHORUS AND SULPHUR COMPOUNDS Key words: methylotrophic bacteria, phosphorus, soil, sulphur S u m m a r y Presented studies referred to methylotrophic bacteria characterised by their ability to utilise mono-carbon compounds such as methane, methanol, and methylamines as a substrate. As shown by earlier studies, the dominating group in soil consists of facultative methylotrophs which, apart from the compounds of C1 type, utilise also multi-carbon compounds and some organic nitrogen compounds. The objective of this study was to determine the ability of methylotrophs to metabolize phosphorus and sulphur compounds. In laboratory conditions, the ability to mineralize organic phosphorus and sulphur compounds was determined as well as bacterial ability to dissolve hardly soluble phosphates and to oxidize mineral sulphur compounds. Results obtained from measurements of the acid phosphatase activity showed that methylotrophs possess the ability to mineralize organic phosphorus. The activity of phosphatases was within 2 113 μmol PNP ml 1 h 1. The highest activity was shown by strains separated from non-rhizosphere soil. Methylotrophs from that soil also showed a higher ability to desulfurylate cysteine and methionine. Methylotrophs isolated from rhizosphere soil showed a higher activity in dissolving phosphates. None of the analysed strains was able to oxidise sulphur compounds. Recenzenci: dr inż. Krzysztof Frączek dr hab. Krystyna Przybulewska Praca wpłynęła do Redakcji 14.09.2009 r.