La glomalina es una glucoproteína hipotética producida abundantemente en las hifas y esporas de hongos micorrízicos arbusculares (MA) en el suelo y en las raíces . La glomalina fue propuesta en 1996 por Sara F. Wright, científica del Servicio de Investigación Agrícola del USDA , pero aún no se había aislado ni descrito. [1] El nombre proviene de Glomerales , un orden de hongos. La mayoría de los hongos MA son de la división Glomeromycota . [2] Es una sustancia esquiva [ aclaración necesaria ] , se supone principalmente que tiene un efecto similar al del pegamento en el suelo, pero aún no se ha aislado. [3]
La proteína específica glomalina aún no ha sido aislada ni descrita. [3] Lo que se ha descrito es un proceso de extracción que implica calor y citrato, produciendo una mezcla que contiene una sustancia que es reactiva a un anticuerpo monoclonal Mab32B11 generado contra esporas de hongos AM trituradas. La sustancia se denomina entonces provisionalmente "glomalina". [4] Como muchos laboratorios no tienen el equipo para realizar un aislamiento basado en anticuerpos ( ELISA ), se utiliza una mezcla cruda llamada proteínas del suelo relacionadas con la glomalina ( GRSP ) para referirse a la porción del extracto reactiva al ensayo de proteína de Bradford . Existe una confusión significativa entre la proteína glomalina ideal, la porción del extracto reactiva a los anticuerpos denominada "glomalina", y GRSP. [4]
La "glomalina" fue detectada por primera vez mediante el ensayo ELISA Mab32B11 en 1987. Según la científica que propuso la proteína hipotética, Sarah F. Wright, eludió la extracción hasta 1996 porque "requiere un esfuerzo inusual para desalojar la glomalina para su estudio: un baño en citrato combinado con calentamiento a 250 °F (121 °C) durante al menos una hora... Ningún otro pegamento para suelo encontrado hasta la fecha requirió algo tan drástico como esto". [1] Sin embargo, utilizando métodos analíticos avanzados en 2010, se demostró que el procedimiento de extracción con calentamiento por citrato para GRSP coextrae sustancias húmicas , por lo que aún no está claro si este "efecto pegamento" proviene de la glomalina o de las otras sustancias que se coextraen utilizando ese método. [4]
Basándose en su extracción, Wright cree que la "molécula de glomalina es un conjunto de pequeñas glicoproteínas con hierro y otros iones unidos... la glomalina contiene entre un 1 y un 9 % de hierro fuertemente unido... Hemos visto glomalina en el exterior de las hifas y creemos que así es como las hifas se sellan para poder transportar agua y nutrientes. También puede ser lo que les da la rigidez que necesitan para abarcar los espacios de aire entre las partículas del suelo".
Existen otras pruebas circunstanciales que demuestran que la glomalina es de origen fúngico AM. Cuando los hongos AM se eliminan del suelo mediante la incubación del suelo sin plantas hospedantes, la concentración de GRSP disminuye. También se ha observado una disminución similar de GRSP en suelos incubados de tierras forestales, forestadas y agrícolas [5] y pastizales tratados con fungicidas. [3]
La glomalina no es sinónimo de GRSP. [4] La glomalina es la proteína que se une al anticuerpo Mab32B11, mientras que GRSP es un extracto crudo que contiene muchas sustancias, incluidos los ácidos húmicos . [4]
La química de GRSP aún no se comprende completamente, y el vínculo entre la glomalina, GRSP y los hongos AM aún no está claro. [3] [4] La función fisiológica de la glomalina en los hongos también es un tema de investigación actual. [6]
Se plantea la hipótesis de que la glomalina mejora la estabilidad de los agregados del suelo y disminuye la erosión del suelo . [5] Sin embargo, dado que la glomalina no se puede cuantificar adecuadamente en el suelo, los estudios generalmente analizan el extracto de GRSP, que es una mezcla compleja que incluye proteínas y otras sustancias. [4]
Los GRSP, la mezcla de proteínas y sustancias húmicas , [4] son un componente significativo de la materia orgánica del suelo y actúan para unir las partículas minerales, mejorando la calidad del suelo . [1] [3] Los GRSP se han investigado por sus propiedades de almacenamiento de carbono y nitrógeno , incluso como un método potencial de secuestro de carbono . [7] [8] El GRSP muestreado tarda entre 7 y 42 años en biodegradarse y se cree que contribuye hasta el 30 por ciento del carbono del suelo donde hay hongos micorrízicos. Los niveles más altos de GRSP se encontraron en suelos volcánicos de Hawái y Japón. [1] Las concentraciones de glomalina en el suelo se correlacionaron con la productividad primaria de un ecosistema . [7] Se ha encontrado una fuerte correlación entre el GRSP y la estabilidad del agua de los agregados del suelo en una amplia variedad de suelos donde el material orgánico es el principal agente aglutinante, aunque se desconoce el mecanismo. [3]
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