Las trampas de caída de Nepenthes son un entorno hostil para los microbios
Las trampas de caída de Nepenthes son un entorno hostil para los microbios

Las plantas carnívoras o insectívoras fascinan a las personas, incluidos científicos como Charles Darwin. Fue el primero en escribir un libro sobre este tema (Darwin, xnumx). Aunque Darwin describió plantas equipadas con trampas, nunca vio especies del género Nepenthes que se encuentran en el sureste de Asia.

Como otras plantas carnívoras, Nepenthes especies crecen en suelos pobres. Por lo tanto, necesitan complementar sus nutrientes minerales, principalmente con nitrógeno y fósforo, de las presas capturadas y digeridas. Al visitar las trampas pitfall, la presa atraída, principalmente artrópodos, cae en la trampa, se ahoga y es digerida por el cóctel de enzimas del líquido de la jarra. Debido a que el líquido digestivo se puede recolectar fácilmente de la jarra, Nepenthes las plantas son objetos ideales para estudiar enzimas y otros compuestos involucrados en esta planta carnivora. En consecuencia, en comparación con otros taxones carnívoros, la composición proteica del líquido digestivo de Nepenthes está bastante bien analizado y documentado.

Debido al hecho de que cerró Nepenthes las jarras no tienen contacto directo con el medio ambiente, se ha afirmado ampliamente que su líquido de jarra es estéril y que todas las proteínas y compuestos identificados en este líquido de jarra son únicamente derivados de plantas. Curiosamente, solo se han realizado dos experimentos para demostrar la esterilidad del líquido de una jarra: el líquido extraído de una jarra cerrada se sembró en agar nutritivo simple (Hepburn, 1918) o en placas de agar carne (Lüttge, 1964) y se incubó durante varios días. En ningún caso se detectó crecimiento bacteriano y los autores concluyeron que el líquido de la jarra es estéril. Sin embargo, la presencia de microbios no puede excluirse mediante experimentos tan simples porque la mayoría de los microorganismos no pueden cultivarse.

Ahora, los investigadores han analizado la composición de Nepenthes fluido digestivo de jarras cerradas para revelar si las jarras son realmente estériles por dentro y cómo estas plantas logran mantener el crecimiento microbiano bajo control. Se estudió el contenido de proteínas, composiciones de iones inorgánicos y metabolitos secundarios. Además, se investigó el efecto del líquido de jarra sobre el crecimiento microbiano. Los resultados revelan que el fluido de cerrado Nepenthes jarras se compone proporciona condiciones antimicrobianas. Por lo tanto, estas plantas pueden evitar, al menos hasta cierto punto, el crecimiento de microbios que compiten con la planta por los nutrientes derivados de las presas disponibles en la jarra.

Franziska Buch, Matthias Rott, Sandy Rottloff, Christian Paetz, Ines Hilke, Michael Raessler y Axel Mithöfer. El fluido de trampa de caída secretado por las plantas carnívoras de Nepenthes no es adecuado para el crecimiento microbiano. (2013) Annals of Botany 111 (3): 375 383-
Resumen
Plantas carnívoras del género Nepenthes Poseen hojas modificadas que forman trampas de caída para capturar presas, principalmente artrópodos, para que la planta disponga de nutrientes adicionales. Estas jarras contienen un fluido digestivo debido a la presencia de enzimas hidrolíticas. En este estudio, se analizó más a fondo la composición del fluido digestivo con respecto a los nutrientes minerales y los compuestos de bajo peso molecular. Se investigó la posible contribución de los microbios a la composición del fluido de la jarra. Se recolectaron fluidos de jarras cerradas y se analizaron para determinar los nutrientes minerales utilizando técnicas analíticas basadas en cromatografía iónica y espectroscopia de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente. Los metabolitos secundarios se identificaron mediante una combinación de LC-MS y RMN. La presencia de bacterias en el fluido de la jarra se investigó mediante PCR de genes 16S-rRNA. Se realizaron análisis de crecimiento de bacterias y levaduras in vitro con el fluido de la jarra recolectado e in vivo dentro de las jarras con microbios inyectados. Se encontró que el fluido de la jarra de las jarras cerradas era principalmente un aprox. Solución de KCl 25 mM, libre de bacterias e inadecuada para el crecimiento microbiano, probablemente debido a la falta de nutrientes minerales esenciales como el fosfato y el nitrógeno inorgánico. El fluido también contenía naftoquinonas antimicrobianas, plumbagina y 7-metil-juglona, ​​y proteínas defensivas como la proteína similar a la taumatina. La exposición a bacterias o levaduras le confirió propiedades bactericidas y fungistáticas. Nuestros resultados revelan que Nepenthes Los fluidos de las jarras representan un sistema dinámico capaz de reaccionar ante la presencia de microbios. El líquido secretado de las jarras, cerradas y recién abiertas, Nepenthes jarras es exclusivamente de origen vegetal. No es adecuado para servir como entorno para el crecimiento microbiano. De este modo, Nepenthes las plantas pueden evitar y controlar, al menos hasta cierto punto, la colonización microbiana de sus trampas y, por lo tanto, reducir la necesidad de competir con los microbios por los nutrientes derivados de las presas.

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