Globales Journal für Biologie, Agrar- und Gesundheitswissenschaften

Abstrakt

Messung der Bioverfügbarkeit von Eisen und Zink mit der DTPA-TEA-Methode bei mäßig halophilen Stämmen

Masoud Drakhshi, Mehrnoush Eskandari Torbaghan und Masoud Eskandari Torbaghan

Der FAO-Studie zufolge sind etwa 20 bis 50 Prozent der landwirtschaftlichen Böden weltweit in unterschiedlichem Maße versalzen. Verschiedene Gründe, darunter die geringe Aufnahme von Spurenelementen in salzhaltigen und alkalischen Böden aufgrund von Böden mit hohem pH-Wert und hohem Kalkgehalt, wie etwa in den iranischen Böden, ionisches Ungleichgewicht, geringer organischer Stoffgehalt, Karbonatgehalt im Bewässerungswasser, der unaufhaltsame und unausgewogene Einsatz von Düngemitteln und schließlich die nachfolgenden Dürren führten dazu, sowohl die Bioverfügbarkeit von Eisen und Zink in halophilen Bakterienstämmen, die aus terrestrischen Ressourcen gesammelt wurden, als auch die Verfügbarkeit dieser Nährstoffe für Pflanzen unter Salzstress mittels der DTPA-TEA-Extraktionsmethode zu untersuchen. Halophile Bakterienstämme wurden aus sechs salzhaltigen Böden in der Provinz Razavi-Chorasan (Iran) isoliert und gereinigt, wobei das Kulturmedium für mäßig halophile Bakterien von Ventosa verwendet wurde. Anschließend wurden die Konzentrationen von Fe und Zn in diesen Stämmen in drei Replikaten mit der DTPA-TEA-Methode gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass nur vier der vierzehn isolierten Stämme (H2, H1, H11 und H3) Eisen enthielten; die Eisenkonzentration der Stämme unterschied sich jedoch nicht signifikant von der Kontrolle (Bakterienkulturmedium). Die Zinkmessung zeigte, dass alle halophilen Stämme mit Ausnahme von zwei Stämmen (H9 und H11) Zink enthielten, die Zinkmenge der Stämme unterschied sich jedoch nicht signifikant zwischen den Stämmen oder von der Kontrolle. Stamm H2 wies auch die höchste Konzentration an extrahierbarem Eisen und Zink auf. Die Eisen- und Zinkkonzentrationen in den Stämmen zeigten einen niedrigen Korrelationskoeffizienten (R2 = 0,15). Aufgrund des Fehlens von Eisen und Zink im Bakterienmedium könnte die in den Stämmen gemessene Eisen- und Zinkmenge strukturell sein und einen Teil des mikrobiellen Gewebes ausmachen. Da diese Mikronährstoffe mit der einfachen EDTA-TEA-Methode gemessen werden, besteht die Möglichkeit der Bioverfügbarkeit der Nährstoffe in der Rhizosphäre von Pflanzen unter Salzstressbedingungen. Darüber hinaus betrugen die durchschnittliche elektrische Leitfähigkeit, der osmotische Druck und der Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen in halophilen Bakterienextrakten 60,85 dS/m, 21,61 Atmosphären bzw. 3,89 Prozent. Der hohe osmotische Druck in Bakterienextrakten, der dem osmotischen Druck des Bodens am permanenten Welkepunkt (10 bis 20 Atmosphären) entspricht, könnte ein weiterer Grund für die Lebensfähigkeit und Effizienz dieser speziellen Bakterien bei hohem Salzgehalt sein. Aufgrund des hohen Bakterienpopulationswachstums und des Überlebens von Bakterien unter den Bedingungen von hohem Salzgehalt und osmotischem Druck des Bodens könnten diese Bakterien also in der Lage sein, gestressten Pflanzen zu helfen und diese wichtigen Mikronährstoffe in Lebensmitteln für den Menschen biologisch anzureichern.