Population dynamics and extracellular enzymes activity of mesophilic and thermophilic bacteria isolated from semi-arid soil of Northeastern Brazil

ABSTRACT

The dynamics of mesophilic and thermophilic bacterial population was studied in the bulk soil and rhizosphere of the grass Aristida adscensionis L. in a caatinga of the semi-arid Brazilian Northeast. Mesophilic heterotrophic bacteria, sporeforming bacteria and actinomycetes were significantly more abundant than thermophiles, and their counts were 10(6) - 10(7) CFU g-1 dry soil, showing weak fluctuations over the one-year study period. Thermophiles were below 10(6) CFU g-1 dry soil and, in general, demonstrated stronger fluctuations over the studied period. Among them, thermophilic actinomycetes showed the greatest decline during the dry season. No significant differences in microbial number were observed between bulk and rhizosphere soil. Mesophilic bacteria were represented mainly by Gram positive, filamentous organisms (actinomycetes) and by Gram positive, endospore-forming, rod-shaped organisms. All isolates of thermophilic bacteria were Gram positive, endospore-forming rods. Most of mesophilic isolates produced amylases and proteases, and 38 percent of isolates produced all studied extracellular enzymes amylases, proteases, cellulases and chitinases. Among thermophilic bacteria, all isolates showed proteolytic activity and 77 percent produced amylases, but no one produced cellulases or chitinases.

RESUMO

A dinâmica das populações bacterianas meso e termofílicas foi estudada no solo sem raízes e rizosférico associado à gramínea Aristida adscensionis L. na caatinga da zona semi árida do nordeste brasileiro. As bactérias totais heterotróficas, as bactérias esporuladoras e actinomicetos mesofílicos foram significativamente mais abundantes que os termofílicos, suas contagens variando na ordem de 10(6) - 10(7) UFC g-1 de solo seco, apresentando flutuações discretas ao longo de um período de um ano. Microrganismos termófilos foram encontrados numa ordem de 10(6) UFC g-1 de solo seco e demonstraram, em geral, flutuações mais evidentes durante o mesmo período de estudo. Entre os termófilos, os actinomicetos apresentaram um maior declínio durante a estação seca. Nenhuma diferença significativa no número de microrganismos foi observada entre o solo rizosférico e o solo não rizosférico. As bactérias mesofílicas mais observadas foram as filamentosas Gram positivas (actinomicetos) e os bastonetes esporulantes Gram positivos. Todos os isolados termofílicos foram bactérias esporuladoras Gram positivas em forma de bacilo. A maioria dos isolados mesofílicos produziu amilases e proteases, enquanto que 38 por cento das linhagens produziram todas as enzimas extracelulares estudadas amilases, proteases, celulases e quitinases. Entre as bactérias termofílicas, todos os isolados apresentaram atividade proteolítica e 77 por cento produziram amilases, mas nenhum produziu quitinases ou celulases.