Effect of moisture and salt stress on selectedRhizobium phaseoli strains

Summary Studies in Rossmoyne silt loam by the plate count (PC) and fluorescent antibody (FA) techniques showed that flooding had no detrimental effects on survival and N₂-fixing capacity ofR. phaseoli strains. Short-term flooding apparently stimulated the activity of the bacteria, as indicated by the increase in nodulation and yield ofPhaseolus vulgaris. The strains also differed in their ability to survive desiccation, and a decline in the population of all strains occurred at moisture tensions greater than 15 bars. The inhibitory concentrations of salts to growth ofR. phaseoli in solution were 0.3% for Na and K chlorides and 1.0% for Ca and Mg chlorides. The effects of Na and K sulphates were similar to the Na and K chlorides at 0.3% except for strain C-05 which was inhibited by 0.1% Na sulphate. Comparative growth averaged over all strains grown with 0.1% salts showed that the degree of inhibition was the same for both chloride and sulphate salts but that Na salts showed the greatest, and Mg salts the least, inhibition. It was concluded that some strains ofR. phaseoli can survive soil flooding, desiccation, and salt stress in large enough numbers to initiate nodule formation in some soils.

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Resumen Estudios realizados en Rossmoyne, en suelos de tipo limoso, ricos en materia orgánica han mostrado mediante técnicas de conteo en placa (PC) y de anticuerpos fluorescentes (FA) que la inundación de campos no iba en detrimento de la supervivencia y de la capacidad de fijación de N₂ de algunas cepas deR. phaseoli. La actividad de las bacterias parece verse estimulada por inundaciones de corta duración según se deduce del incremento en la nodulación y en la cosecha dePhaseolus vulgaris. Las distintas cepas mostraron diferencias en su habilidad para sobrevivir a la sequía, observándose una disminución en la población de todas las cepas a tensiones superiores a 15 bars. Las sales en disolución inhibieron el crecimiento deR. phaseoli a las concentraciones siguientes: 0.3% para los cloruros de Na y K, y 0.1% para los cloruros de Ca y Mg. Los efectos de los sulfatos de Na y K a una concentración de 0.3% fueron similares a los observados para los cloruros, excepto para el caso de la cepa C-05 que fue inhibida por 0.1% de sulfato de Na. El crecimiento medio, comparativo, de todas las cepas en un medio con un 0.1% de sales mostró que cloruros y sulfatos tenían un mismo grado de inhibición y que las sales de Na tenían el mayor efecto inhibidor, teniendo las de Mg el menor.

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Résumé Des études effectuées sur la terre limoneuse de Rossmoyne par les techniques de numération sur gélose (PC) et d'anticorps fluorescents (FA) ont montré que l'inondation n'a pas d'effet défavorable sur la survie et la capacité à fixer l'azote de certaines souches deR. phaseoli. Une brève inondation du sol parait stimuler l'activité des bactéries, comme l'indique le fait que la nodulation et le rendement dePhaseolus vulgaris sont accrus. L'aptitude des souches à survivre à la dessication est variable. D'autre part, les populations de toutes les souches diminuent lorsque la tension d'humidité dépasse 15 bars. Les concentrations salines inhibant la croissance deR. phaseoli en milieu liquide sont de 0,3% pour le chlorure de Na et de K, et de 0,1% pour le chlorure de Ca et de Mg. Les sulfates de Na et de K sont, comme les chlorures, inhibiteurs à la concentration de 0,3%, sauf dans le cas de la souche C-05 qui est inhibée par 0,1% de sulfate de Na. A la concentration de 0,1%, les chlorures et les sulfates exercent le même degré d'inhibition sur toutes les souches, mais les sels de Na sont plus inhibiteurs que ceux de Mg. En conclusion, certaines souches deR. phaseoli peuvent survivre à l'inondation, à la dessication et à l'action des sels en nombres suffisants pour initier la formation de nodules.

     

World culture collections ofRhizobium

Summary Reliable and efficientRhizobium germplasm banks are essential for the development of research and for practical application. The second edition of the World Catalogue ofRhizobium Collections lists 64 institutions in 38 countries holding some 3000 effective, tested strains. MIRCENs Culture Collections are playing an important role in this way and in the dissemination of valuable strains for legume inoculation. Constraints for development are: adequate facilities and equipment, trained personnel, co-ordination of effort. Recommendations are: preparation of an inventory on technical aspects, new directives for training and for next edition of the Catalogue, establishment of specialized germplasm banks.

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Resumen Los bancos de germoplasma deRhizobium son esenciales tanto para el desarrollo de la investigación como para el de las aplicaciones prácticas. La segunda edición del catálogo mundial de las colecciones deRhizobium cuenta con 64 instituciones repartidas en 38 países con un total de más de 3000 cepas de probada eficacia. Las colecciones de cultivos de los MIRCEN tienen un papel importante tanto en su valor intrínseco como en la distribución de cepas eficaces para la inoculación de leguminosas. Los principales problemas con los que se enfrenta su desarrollo son: facilidades adecuadas y equipamientos; personal cualificado y coordinación de esfuerzos. Las recomendaciones son: preparación de inventarios sobre aspectos técnicos; nuevas directrices para la formación de personal y para la edición de catálogos; establecimiento de bancos de germoplasma especializados.

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Résumé Des collections deRhizobium fiables et efficaces sont essentielles à la fois pour la recherche et pour les applications agricoles. La deuxième édition du catalogue mondial des collections deRhizobium comporte 64 institutions, situées dans 38 pays, et environ 3.000 souches testées. Les collections de cultures des MIRCEn jouent un rôle important sur le plan scientifique et en ce qui concerne la distribution de souches utilisées pour l'inoculation des légumineuses. Leur développement est soumis à des difficultés concernant les installations et l'équipement, le personnel qualifié, et la coordination des efforts. Il est recommandé de faire l'inventaire des aspects techniques et de formuler de nouvelles directives pour la formation technique, pour la prépartion d'une nouvelle édition du catalogue, et pour l'établissement d'une banque de gènes spécialisée.

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Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16.8.1985. Session 2     

Rhizobium biomass production in batch and continuous culture with a malt-sprouts medium

Summary The growth of nine strains of four different species ofRhizobium (R. leguminosarum, R. meliloti, R. phaseoli andR. japonicum) was studied with media containing malt sprouts extract (MSE), in place of yeast extract (YE), as source of nitrogen and growth factors. The results obtained in batch cultures indicated that all the strains grew well in MSE medium. In the case of fast-growing strains the biomass increased with increase in the concentration of MSE in the medium, but with the slow-growing strains, likeR. japonicum, growth was inhibited completely by using a concentration of MSE (containing 3.75% w/v of solids) of 40% v/v. With all the strains the concentration of cells attained was greater than 5×10⁹ cells/ml, which clearly indicates that MSE is a suitable component of media, and one which can be used instead of YE. The results of continuous culture experiments showed that a high productivity of cells (15.3×10⁸ cells/ml/h) could be obtained using MSE medium.

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Producción de Rhizobium en cultivos batch y continuo sobre medio conteniendo extracto de raiz de malta

Resumen Se estudió el crecimiento de nueve cepas de cuatro especies diferentes deRhizobium (R. leguminosarum, R. meliloti, R. phaseoli y R. japonicum) en medios de cultivo conteniendo extracto de raíz de malta (ERM), en reemplazo de extracto de levaduras (EL), como fuente de nitrógeno y factores de crecimiento. Los resultados obtenidos en cultivos en batch indicaron que todas las cepas crecieron bien en los medios con ERM. En el caso de las cepas de crecimiento rápido la biomasa se incrementó con la concentración de ERM en el medio de cultivo, pero con las cepas de crecimiento lento(R. japonicum) el desarrollo celular se inhibió completamente para concentraciones de ERM (conteniendo 3,75% p/v de sólidos) de 40% v/v. Con todas las cepas empleadas la concentración celular alcanzada fue superior a 5×10⁹ cél/ml, lo que indica claramente que el ERM es un adecuado componente para los medios de cultivo que puede reemplazar al EL. Los resultados de los experimentos realizados en sistema continuo mostraron que se puede alcanzar una alta productividad (15,3×10⁸ cél/ml/h) utilizando un medio de cultivo suplementado con ERM.

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Production de Rhizobium en culture discontinue et continue sur milieu à base de germes de malt

Résumé La croissance de neuf souches appartenant à quatre éspèces différentes deRhizobium (R. leguminosarum, R. meliloti, R. phaseoli etR. japonicum) a été étudiée avec des milieux contenant, comme source d'azote et de facteurs de croissance, un extrait de germes de malt (MSE) au lieu d'extrait de levure (YE). Les résultats obtenus en culture discontinue (batch) montrent que toutes les souches poussent bien en milieu MSE. Dans la cas des souches à croissance rapide, la biomasse augmente proportionnellement à la concentration de MSE dans le milieu. Par contre, pour les souches à croissance lente, commeR. japonicum, la croissance est complètement inhibée lorsque la concentration en MSE (contenant 3.75% w/v de solides) atteint 40% (v/v). Avec toutes les souches, on obtient une concentration en cellules supérieure à 5×10⁹/ml, ce qui indique clairement que le MSE convient bien et peut être utilisé à la place de YE. Les expériences réalisées en culture continue montrent qu'on peut obtenir avec le milieu MSE une productivité en cellules très élevée (15.3×10⁸ cellules/ml/h.).

     

Effets du chlorure de sodium sur la croissancein vitro,l'infectivité et l'efficience deRhizobium meliloti

Résumé La tolérance au chlorure de sodium de trois souches deRhizobium meliloti dont deux isolées de nodules de luzernes poussant en sols salins a été étudiée. Pour deux souches, la croissance est ralentie par 600 mmol/l de NaCl et inhibée par 750 mmol/l mais les bactéries restent vivantes. Une des souches isolées de sol salin se développe encore en présence de 750 mmol/l de NaCl. Avec 900 mmol/l de NaCl la croissance est inhibée et la viabilité altérée. Le sodium et le potassium intra-cellulaires ont été dosés. Les trois souches accumulent du K en présence de NaCl. La souche la plus tolérante au NaCl contient plus de Na et accumule moins de K que les autres souches. La germination des graines de deux luzernes (européenne et marocaine) est inhibée à partir de 0.5% et totale à 1.4% de NaCl pour la première, et à partir de 0.9% et totale à 2% de NaCl pour la seconde. Les trois souches deR. meliloti infectent de jeunes plantes de luzerne en présence de 1.5% de NaCl et les nodules formés contiennent des bactéroïdes d'aspect normal. Cependant les nodules restent blancs à partir de 1% de NaCl et les plantes sont moins développées. L'activité nitrogénasique mesurée sur ces plantes nodulées en présence de NaCl est ralentie à partir de 0.4% de NaCl, très faible avec 1% et totalement inhibée avec 1.5%. La plante-hôte et par suite l'activité fixatrice symbiotique semblent ainsi plus sensibles au NaCl que la bactérie elle-même.

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Effect of sodium chloride on in vitro growth, infectivity and effectiveness of Rhizobium meliloti

Summary The tolerance to sodium chloride shown by three strains ofRhizobium meliloti, two of them isolated from nodules of lucerne cultivated in a saline soil, was studied. The growth of two strains is slowed by NaCl at 600 mmol/l and inhibited at 750 mmol/l, but the bacteria remain visible. One of the strains isolated from saline soil grows in the presence of 750 mmol/l NaCl. With NaCl at 900 mmol/l the growth is inhibited and viability impaired. The intracellular concentrations of Na and K has been determined. All three strains accumulate K in the presence of NaCl. The most tolerant strain contains more Na and accumulates less K than the other two. The germination of seeds of two varieties of lucerne (European and Moroccan) is inhibited at 0.5% and suppressed completely at 1.5% NaCl for the first variety, and inhibited at 0.9% and suppressed at 2% NaCl for the second. In the presence of 1.5% NaCl the threeR. meliloti strains infect the young lucerne plants and the nodules formed certain morphologically normal bacteroids. With 1% NaCl, however, the nodules are colourless and the plants are less well developed. Nitrogenase activity measured on plants nodulated in the presence of NaCl is decreased at 0.4%, very weak at 1% and inhibited completely at 1.5% NaCl. Therefore, the host plant and the symbiotic nitrogen fixation process appear to be more sensitive to NaCl than are the bacteria themselves.

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Efecyo del cloruro sodico en el crecimiento in vitro, la infectividady la eficacia de Rhizobium meliloti

Resumen Se ha estudiado la tolerancia al cloruro sódico de très cepas deRhizobium meliloti, dos de ellas aisladas de nodulos de alfalfa cultivada en suelos salinos. La presencia de NaCl a concentración de 600 mmol/l disminuye la velocidad de crecimiento de dos de las cepas, quedando este totalmente inhibido en 700 mmol/1. La bacteria, permanece, sin embargo, viable. Una de las cepas aisladas del suelo salino crece incluso en presencia de 750 mmol/1 de NaCl y su crecimiento no se inhibe hasta llegar a una concentración de 900 mmol/l quedando noobstante disminuida la viabilidad de la bacteria. Se han determinado las concentraciones intracelulares de Na y K observandose que las tres cepas acumulan K en presencia de NaCl. La cepa m tolerante a la salinidad contiene más Na y acumula menos K que las otras dos. Se ha estudiado la germinación de dos variedades de semillas de alfalfa: europea y marroquí. La germinación de la variedad europea es inhibida parcialmente a 0.5% NaCl y completamente a 1.5%. En la variedad marroquí la inhibición parcial occure a 0.9% y la supresión de la germinación a 2% de NaCl. En presencia de 1.5% de NaCl las tres cepas deR. meliloti infectan las plantulas de alfalfa formando nódulos que contienen bacteroides morfologicamente normales. A pesar de ello in 1% de Na Cl los nódulos son incoloros y las plantas no se desarrollan tan bien. En plantas que han nodulado en presencia de NaCl la actividad nitrogenasa disminuye a 0.4%, es muy debil a 1% y esta inhibida totalmente a 1.5% de NaCl. De todo ello podemos concluir que la planta húesped y el proceso de fijación simbiótico de nitrógeno parecen ser más sensibles al cloruro sódico de lo que lo son las bacterias por sí mismas.

     

Nitrogen fixation in bambara groundnut,Voandzeia subterranea (L.) Thouars

Summary To improve biological nitrogen fixation in bambara groundut (Voandzeia subterranea (L.) Thouars), the relative effectiveness of 24 cultivars was studied in the field at two experimental stations selected for their different ecological conditions. Thirty oneRhizobium strains were isolated and 12 cultivars were screened during this study. Both indigenous and introduced NiftalRhizobium strains were used during a second study on host cultivars xRhizobium strains interactions. Nodulation index and shoot dry weight were used to assess the efficiency. The widest effectiveness spectrum was observed with the indigenous strain MAO 113 and the introduced strain TAL 22.

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Resumen Afín de mejorar la fijación biológica de nitrógeno en el cacahuete de Bambara (Voandzeia subterranea (L.) Thouars), se realizó un estudio de su efectividad relativa en campo en dos estaciones experimentales seleccionadas por sus distintas condiciones ecológicas. Durante este estudio se aislaron treintaiuna cepas deRhizobium y se probaron doce cultivares del huésped. En un segundo ensayo se estudiaron las interacciones huésped xcepa deRhizobium para lo cual se utilizaron cepas deRhizobium Niftal tanto indígenas como introducidas. La eficiencia se valoró determinado el índice de nodulación y el peso seco de la parte aerea. El espectro más amplio de eficacia se observó con la cepa indígena MAO 113 y la introducida TAL 22.

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Résumé Dans le but d'améliorer la fixation biologique d'azote dans la noix de Bambara (Voandzeia subterranea (L.) Thouars), l'efficacité relative de 24 cultivars a été étudiée sur le terrain dans deux stations expérimentales choisies pour leurs conditions écologiques différentes. Trente-etune souches deRhizobium ont été isolées et 12 cultivars ont été testés au cours de cette étude. Tant les souches indigènes deRhizobium que celles Niftal introduites ont été utilisées au cours d'une deuxième étude sur les interractions entre les souches deRhizobium et les cultivarshôtes. L'indice de nodulation et le poids sec de la pousse ont été utilisés pour l'établissement de l'efficience. Le spectre d'efficience le plus large a été observé avec la souche indigène MAO 113 et la souche introduite TAL 22.

     

Isolation and characterization of nonheterocystous tropical cyanobacteria growing on nitrogen-free medium

Summary Fourteen non-heterocystous cyanobacteria were selected from a continuous waterlogged biotope on a mineral medium free of combined nitrogen. Following morphological characterization, four, nine and one of the strains respectively, were assigned to sections I, II and III of a new cyanobacterial classification. Their phenotypic properties, including growth rates, photoheterotrophy, phycobiliprotein content, antibiotic resistance and toxin production were determined. Three strains were found to harbour one to three plasmids of low molecular weight.

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Resumen Mediante un medio mineral sin nitrogéno combinado se seleccionaron catorce cepas de cianobacterias no heterocísticas a partir de un biotopo permanentemente inundado. Apartir de sus carácterísticas morfológicas cuatro, nueve y una de las cepas fueron asignadas respectivamente a las secciones I, II y III de un nuevo sistema para la clasificación de cianobacterias. Se determinaron sus principales características fenotípicas, incluyendo tasas de crecimiento, fotoheterotrofia, contenido en ficobiliproteína, resistencia a antibióticos y producción de toxinas. Tres de las cepas contenían de uno a tres plásmidos de bajo peso molecular.

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Résumé Quatorze souches de cyanobactéries non-hétérocystées ont été isolées d'un biotope inondé sur un milieu minéral dépourvu d'azote combiné. Après détermination de leurs caractères morphologiques, respectivement quatre, neuf et une des souches ont été assignées aux sections I, II et III de la classification des cyanobactéries. Leurs propriétés phénotypiques telles que taux de croissance, photohétérotrophie, contenu en phycobiliprotéines, résistance aux antibiotiques et la production de toxine ont été déterminées. Trois des souches contiennent de un à trois plasmides de faible masse moléculaire.

     

Isolement et sélection de souches d'actinomycètes productrices de substances antifongiques de structure non-polyénique

Résumé Dans le but d'étudier des souches d'actinomycètes productrices de substances antifongiques de structure non-polyénique, 13, échantillons de sol prélevés dans le sud de la France ont été examinés. L'utilisation de milieux sélectifs a permis d'isoler 486 souches d'actinomycètes qui ont été testées vis-à-vis de quatre espèces de champignons et de levures: 18% des souches isolées sont actives sur au moins l'une des espèces utilisées. Parmi celles-ci 14 souches, productrices de substances de structure non-polyénique, ont été sélectionnées après étude des spectres d'absorption en UV des surnageants de culture, des extraits butanoliques de ces surnageants ou des extraits méthanoliques de mycélium. L'utilisation d'un test bactérien de toxicité à court terme (SOS Chromotest) a permis de montrer que 10 souches sur 14 présentent aussi une activité génotoxique.

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Summary In order to study actinomycete strains producing non-polyenic antifungal substances 13 soil samples were collected in S. France. By using selective media 486 strains of actinomycetes were isolated and tested on four species of moulds and yeasts: 18% of the isolated strains were active against one or more of the test organisms. From these isolates 14 producers of non-polyenic antifungal substances were selected by means of u.v. absorption spectra of culture supernatant fractions, butanol extracts of these fractions, or methanol extracts of mycelium. A rapid bacterial toxicity assay (SOS Chromotest) demonstrated that 10 of the 14 selected strains had genotoxic activity.

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Resumen Para el estudio de cepas de actinomicetes productores de sustancias antifúngicas no poliénicas, se recogieron 13 muestras de suelo en el S. de Francia. Utilizando medios selectivos se aislaron 486 cepas de actinomicetes que se ensayaron frente a cuatro especies de mohos y levaduras: 18% de las cepas aisladas mostraron actividad frente a uno o más de los organismos utilizados en el test. De estas cepas se seleccionaron 14 que eran productoras de sustancias antifúngicas no poliénicas mediante el espectro de absorción al U.V. de las fracciones sobrenadantes del cultivo, de extractos butanólicos de dichas fracciones o de extractos metanólicos del micelio. Un ensayo rápido de toxicidad bacteriana (SOS Chromotest) mostró que de las 14 cepas seleccionadas lo tenían actividad genotóxica.

     

Some factors influencing permeability of cell walls/membranes of the osmotolerant yeastSaccharomyces rouxii grown in the presence and absence of 18% NaCl

Summary Saccharomyces rouxii is an essential micro-organism in the soy sauce/Japanese shoyu/Japanese miso fermentations. Its major activity occurs under conditions of high NaCl content, up to 18% or higher when the pH of the substrate is below 5.0.Saccharomyces rouxii grew much more rapidly and to higher cell population levels in the absence of added salt than with 18% (w/v) NaCl at either pH 7.0 or 4.5. Cells grown with 18% salt were smaller than those grown without added salt. Lower surface area combined with a thicker membrane decreased passive permeability. Growth in the presence of salt resulted in higher content of crude protein, total lipids, phosphatidyl choline and glycerol. The lipid content of the cells reflected the osmotic pressure whether it was caused by NaCl or sugar concentration in the medium. On the other hand, the cells grown in the presence of 18% NaCl contained much less K⁺ and retained potassium and sodium less efficiently. The triosephosphate isomerase (TPI) activity of cells grown in 18% NaCl medium was consistently higher than that of cells grown without added salt.

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Resumen Saccharomyces rouxii es un microorganismo esencial en los procesos fermentativos japoneses shoyu miso y de obtención de salsa de soja. La parte más importante de la actividad de esta levadura se desarrolla en medios con una elevada concentración de sal (hasta más de 18%) y pH inferiores a 5.0.Saccharomyces rouxii creció más rapidamente y alcanzó concentraciones celulares mayores en un medio sin sal que en un medio con 18% de sal, tanto a pH 7.0 como a pH 4.5. Las células desarrolladas en el medio con sal fueron de tamaño inferior que las obtenidas en el medio sin sal. La menor superficie de estas últimas combinada con un mayor espesor de su membrana celular resultan en una disminución del transporte pasivo. El contenido proteíco de las células desarrolladas en el medio sin sal fue de 36.0% contra 49.5% en las células obtenidas en el medio con 18% de NaCl y 43% en células desarrolladas en medios con un contenido en sal entre 6 y 12%. Las células obtenidas en un medio sin sal retuvieron de forma similar su contenido en Na⁺ y K⁺ independientemente de la solución de lavado y de la temperatura empleadas. El contenido de Na⁺ fue de 0.04–0.06 mg Na/g de materia seca y el de K⁺ 7.78–10.04 mg K/g de materia seca. Las células desarrolladas en un medio con adición de sal contenían menor cantidad de K⁺ (0.48–4.77 mg/g de materia seca) variando con las condiciones de lavado. Se observó que las células obtenidas en el medio con 18% de NaCl contenían más lípidos totales (10.13%) comparadas con las células desarrolladas sin sal (6.22%). La cantidad total de fosfatidilcolina y sus liso derivados fue de 72% para las células del medio salado contra 58% en las células sin sal. El contenido lipídico de las células refleja la presión osmótica, ya sea esta producto de la concentración de NaCl o de azucar. Al incrementar el contenido en sal de el medio desde 0–6% hasta 12–18% el contenido intracelular de glicerol aumentó proporcionalmente de 0.429–1.014 hasta 1.107–1.668 mg%. El contenido en triosafosfatoisomerasa de las células crecidas en el medio con 18% NaCl fue de 66.94 unidades/mg de proteína comparado con 42.82 unidades/mg de proteína en las células obtenidas en el medio sin adición de sal.

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Résumé Saccharomyces rouxii est un micro-organisme essentiel dans la fermentation des sauces de soja japonaises (shoyu, miso). Son activité optimale nécessite des concentrations en NaCl élevées, allant jusqu' à 18% (poids/volume), ou même davantage lorsque le pH du substrat est inférieur à 5,0. A pH 7,0 ou 4,5,S. rouxii se développe beaucoup plus rapidement et abondamment en présence qu'en l'absence de sel. Les cellules cultivées en présence de NaCl sont plus petites que celles cultivées sans sel. Du fait à la fois de leur surface moindre et de leur membrane plus épaisse, leur perméabilité passive est diminuée. Leurs teneurs en protéine brute, lipides totaux et glycérol sont sensiblement plus élevées. La teneur des cellules en lipides est déterminée par la pression osmotique, que celle-ci dépende de la concentration du milieu en NaCl ou en sucre. D'autre part, les cellules cultivées avec 18% de NaCl contiennent beaucoup moins de K⁺ et retiennent moins bien le potassium et le sodium que les cellules cultivées sans sel. L'activité triose-phosphate isomérase des cellules cultivées avec 18% de NaCl est supérieure à celle des cellules cultivées sans addition de sel.

     

The East AfricanRhizobium MIRCEN; A framework for promoting regionally co-ordinated biological nitrogen fixation

Summary The Nairobi MIRCEN, which addresses itself to N₂-fixation by legume-rhizobia systems, was established in 1977 in the Departments of Soil Science and Botany of the University of Nairobi as one of the first four MIRCENs. The centre embraces Eastern Africa region. The countries served include Uganda, Sudan, Tanzania, Zambia, Zimbabwe, Rwanda, Lesotho, Malawi, Mauritius, Ethiopia and Kenya. Its broad responsibilities include collection, identification, maintenance, testing and distribution of rhizobia cultures compatible with leguminous crops of the region. Additionally, the centre provides training facilities for scientific personnel and extention workers, and its also disseminates information onRhizobium technology. The centre maintains liaison with appropriate microbiologists, agronomists and institutions within and outside the region. The population of Eastern Africa is increasing rapidly at the rate of 3% per annum while growth in agricultural output continues to lag behind at 1.5% per annum. Grain legumes (beans, cowpeas, pigeon peas) play an important role in the diet of the people, yet the agronomic yields of these legumes are markedly low due to poor practices. The Nairobi MIRCEN has since its inception employed an interdisciplinary approach in tackling the problems of increased legume production. The University staff (agronomists, microbiologists, physiologists, pathologists, soil scientists) who themselves are associated with specific research programmes (e. g. cowpea improvement programme, pigeon pea, MIRCEN) work very closely. This paper reports on some of the achievements of the Nairobi MIRCEN on (a) production and distribution ofRhizobium inoculants (b) research activities on legume-rhizobia symbiosis and other N₂-fixing organisms (c) training of scientific personnel (d) dissemination of information and (e) fostering regional and international co-operation.

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Resumen El MIRCEN de Nairobi que se orienta hacia el estudio de la fijación de nitrógeno en los sistemas leguminosa-rhizobium, se estableció en 1977 en el seno del Departamento de Ciencias del Suelo y Botánica de la Universidad de Nairobi como uno de los cuatro primeros MIRCENs. El centro abarca toda la región Este de África, sirviendo a los siguientes países: Uganda, Sudán, Tanzania, Zambia, Zimbabue, Ruanda, Lesotho, Malawi, las Mauricio, Etiopía y Kenia. Los vastos cometidas del centro incluyen la recogida, identificación y mantenimiento de cepas deRhizobium compatibles con las leguminosas propias o no de la región. El centro proporciona además facilidades para las formación de personal investigador y de extensión agraria, aparte de divulgar información relativa a la tecnología de uso deRhizobium. El centro también mantiene vínculos con microbiologos, agrónomos e instituciones relacionadas tanto dentro como fuera de la región. La población de África del Este crece rapidamente con un indice del 3% anual, sin embargo, el output agricola sigue por debajo con un crecimiento de tan solo 1.5% por año. Las legumbres (alubias, fújoles etc) juegan un papel importante en la dieta de la población, no obstante los rendimientos de dichos cultivos permanecen extremadamente bajos debido al elevado coste de los abonos inorgánicos. El MIRCEN de Nairobi ha tratado, desde su concepción, de resolver de una forma interdisciplinar los problemas inherentes a la obtención de un incremento en la produción de legumbres. El personal de la Universidad (agrónomos, biólogos, fisiólogos, patólogos, edafólogos) trabajan en estrecha colaboración aún que cada uno de ellos este adscrito a un programa específico (programa de mejora del fújol, MIRCEN). Este trabajo muestra algunos de los resultados obtenidas en le MIRCEN de Nairobi en las siguentes areas: (a) producción y distribución de inóculo deRhizobium; (b) investigaciones sobre la simbiosisRhizobium-leguminosas y otros organismos fijadores de nitrógeno; (c) formación de personal investigador; (d) divulgación de información; (e) adopción y promoción de programas de cooperación nacinoal e internacional.

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Résumé Consacré à la fixation de N₂ par les systèmes rhizobium-légumineuse, le MIRCEN de Nairobi est l'un des quatre premiers Centres créés. Il a été implanté en 1977 dans le Département de Pédologie et de Botanique de l'Université de Nairobi. Ce centre couvre toute l'Afrique Orientale, les pays desservis étant l'Ouganda, le Soudan, la Tanzanie, la Zambie, le Zimbawe, le Rouanda, le Lesotho, l'Ile Maurice, l'Ethiopie et le Kenya. Ses larges attributions comprennent la collection, l'identification, la maintenance, le contrôle et la distribution de cultures de rhizobiums compatible avec les légumineuses cultivées dans la région. De plus, le Centre assure la formation de personnel scientifique et de techniciens supplétifs, et diffuse des informations sur la technologie desRhizobium. Il assure enfin des liaisons avec des microbiologistes et des agronomes et avec des institutions scientifiques situées dans et en dehors de la région. La population de l'Afrique Orientale s'accroit rapidement au rythme annuel de 3%, tandis que la production agricole regresse de 1,5% par an. Les graines de légumineuses (haricot, cowpea, pigeon-pea) jouent un rôle important en alimentation humaine, mais les rendements, à cause du coût élevé des engrais minéraux, sont très faibles. Depuis sa création, le MIRCEN de Nairobi a recours, pour améliorer la production des légumineuses, à une approche interdisciplinaire. Le personnel scientifique de l'Université (agronomes, microbiologistes, physiologistes, pathologistes et pédologues) sont engagés dans des programmes de recherche spécifiques (MIRCEN, amélioration du cowpea et du pigeon-pea) et travaillent en collaboration étroite. Dans cet article, quelques réalisations du MIRCEN de Nairobi sont rapportées, notamment en ce qui concerne: (a) la production et la distribution de souches deRhizobium, (b) les recherches sur la symbioseRhizobium-Légumineuses, (c) la formation de personnel scientifique, (d) la diffusion de l'information, et (e) l'établissement de relations régionales et internationales.

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Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16.8.1985. Session 2     

Cryopreservation of Azotobacteraceae in liquid nitrogen

Summary Agar-grown cultures of 144 strains of Azotobacteraceae were suspended in 0.5 ml of 10% (v/v) glycerol in glass ampoules and rapidly frozen and stored in liquid nitrogen. On revival, ampoules were rapidly warmed by agitation in a waterbath at 33°C until thawing occurred. All cultures remained viable for up to 7.5 years, grew with short lag phases on revival and suffered no apparent phenotypic changes. Quantitative assessments of representative strains of all species suffered losses in viability after 2.5 or 5 years in liquid nitrogen that were generally less than one decimal reduction from unfrozen suspensions of 10⁷–10⁹ cells/ml. The method is considerably better than freeze-drying or simple desiccation for the more-difficult species likeAzomonas insignis, A. agilis, Azotobacter beijerinckii, Azomonotrichon macrocytogenes andDerxia gummosa, and indications are that strains of all species could be preserved in this way for decades.

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Resumen Se suspendieron 144 cepas de azotobacteriaceas, cultivadas en agar, en 0.5 ml de glicerol al 10% (v/v) en viales de cristal que se congelaron rapidamente y se almacenaron en nitrógeno líquido. Para recuperar las cepas se calentaron los viales mediante agitación en un baño de agua a 33°C hasta que se deshelaron los cultivos. Todas las cepas permanecieron viables hasta 7.5 años, al recuperarlas crecieron con fases lag cortas y no sufrieron cambios fenotipicos apreciables. Las cepas representativas de todas las especies sufrieron perdidas de viabilidad inferiores a un decimal comparadas con suspensiones no congeladas de 10⁷–10⁹ células/ml; después de permanecer en nitrógeno líquido 2.5 ó 5 años. Este método es sensiblemente mejor que la liofilizatión o la simple desecación para las especies más dificiles como:Azomonas insignis, A. agilis, Azotobacter beijerinckii, Azomonotrichon macrocytogenes, y,Derxia gummosa. Existen indicios que permiten suponer que cepas de todas estas especies podrían conservarse mediante este método durante décadas.

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Résumé Les cultures sur agar de 144 souches d'Azotobacteraceae ont été suspendues, chacune, dans 0.5 ml de glycerol à 10% (vol. vol.^–1) dans des ampoules en verre, congelées rapidement et conservées dans l'azote liquide. Pour les revivifier, les ampoules ont été très rapidement réchauffées par agitation dans un bain d'eau à 33°C jusqu'au dégel. Toutes les cultures sont restées viables pour des périodes allant jusqu'à 7.5 ans, se sont développées avec des phases de latence courtes lors de la revivification et ne présentaient aucun changement phénotypique. Les souches représentatives de chaque espèce n'ont souffert en général que de pertes de viabilité inférieures à une réduction décimale, par rapport à la culture de départ qui contenait entre 10⁷ et 10⁹ cellules par ml. Cette méthode de conservation est considérablement meilleure que la lyophilisation ou la simple dessication pour les espèces plus délicates commeAzomonas insignis, A. agilis, Azotobacter beijerinckii, Azomonotrichon macrocytogenes etAzomonas gummosa. Des indices suggèrent que les souches de toutes les espèces pourraient bien être consevables pendant des décades.

     

The transfer of single cell protein technology to the petroleum exporting Arab states

Summary The current status of hydrocarbon and petrochemical based single cell protein (SCP) technologies is assessed with respect to process commercialization. The applicability of such SCP processes for the strategic production of food and feed ingredients in the oil exporting Arab states of the Middle East and North Africa is examined. The possibility of transferring European-developed SCP process technology for commercial-scale SCP production in the Arab states is discussed, and unnecessary problems that plagued SCP process and product development in Europe and Japan are identified.

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Transferencia de la tecnología sobre proteinas unicelulares

Resumen Se valora el estado actual de la tecnología sobre proteínas unicelulares (SCP) a partir de hidrocarburos y de otros productos petroquímicos en relación con la commercialización del proceso. Se estudia la posible aplicación de estas procesos para la producción estratégica de ingredientes para la alimentación tanto humana como animal en los Estados Arabes exportadores de petróleo del Medio Oriente y del Norte de Africa. Se discuten las posibilidades de transferir la techología envuelta en dicho proceso, que ha sido desarrollada en Europa, para la producción a escala comercial de proteínas unicelulares en los Estados Arabes mencionados. Se identifican, además, los problemas surgidos, innecesariamente, que complicaron tanto la producción como el desarrollo del producto en Europa y Japón.

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Le transfert de technologie des bio- protéines dans les pays arabes exportateurs de pétrole

Résumé La situation actuelle concernant la production industrielle de protéines d'organismes unicellulaires (SCP) à partir des hydrocarbures et d'autres matières premières pétro-chimiques est évaluée du point de vue de la commercialisation des produits. L'applicabilité, dans les pays arabes exportateurs de pétrole au Moyen-Orient et en Afrique du Nord, de ces procédés pour la production stratégique d'ingrédients destinés à l'alimentation humaine et animale est discutée. La possibilité de transférer dans les pays arabes les procédés européens de production commerciale de SCP est discutée. D'autre part, certains faux problèmes ayant empêché le développement des SCP en Europe et au Japon sont identifiés.

     

Cinco cepas de Prototheca de origen humano

Resumen Se han aislado cinco cepas dePrototheca de muestras de origen humano: raspado vulvar, tinea corporis, secreción de oído, plieques de la mano, onicopatía inespecífica. Se estudian los caracteres morfológicos (propiedades asimilativas, termofilia) de estas cepas. Dos de ellas pertenecen a la especiePrototheca zopfii. Dos a la especieP. wickerhamii y la quinta es unaP. trispora. El autor hace resalter la frecuencia cada vez mayor con que se viene aislando este género de algas incoloras en el material patológico y la necesidad de su reconocimiento ya que son fácilmente confundibles con las levaduras.

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FivePrototheca strains of human origin are isolated. Morphological and physiological characters are studied. Two strains belong to the speciesPrototheca zophii, two to the speciesP. wickerhamii and the other one toProtheca trispora. The author emphasizes the frequency, with which this genus of chloric algae are lately reported, and the importance of their identification easily confused with that of the yeasts.Ultimamente hemos venido encontrando cada vez con mayor frecuencia en el material clínico, ejemplares del género Prototheca. La ubicación taxonómica de este género es aún dudosa; se le ha considerado un grupo intermedio entre algas incoloras y hongos (Tubaki, 1959). Nuestras 5 cepas han sido encontradas en un lapso de cuatro años, de un total de 320 muestras.

     

Aeration requirements ofRhizobium cultures

Summary To obtain a high concentration ofRhizobium in broth cultures, the process conditions should be adjusted to the medium and strain used. Oxygen may be a growth-limiting factor if the micro-organism requirements are not satisfied. In this work the process conditions in shake flasks and stirred fermenters were established, based on the oxygen supply rate, in relation to the cell oxygen demand of the variousRhizobium strains used in inoculant preparations. The strains used wereRhizobium meliloti B-36,R. phaseoli F-10,R. trifolii A-22,Rhizobium spp. LL-22,R-leguminosarum D-91 andR. japonicum 5019. They had maximum oxygen demand rates from 135 to 360 ml O₂/l/h in media containing 10 g of carbon source/l, 4 g of yeast extract/l and mineral salts. When the operations were conducted in Erlenmeyer flasks with a volume liquid/volume flask of 0.150 in a rotary shaker at 250 rev/min and 2.5 cm eccentricity, the oxygen absorption rate was 355 ml O₂/l/h. In mechanically stirred fermenters with a liquid depth/fermenter diameter of 1, with an agitation rate of 250 to 450 rev/min and an air flow rate of 0.5 v/v/min, the bacteria had oxygen absorption rates of between 233 and 661 ml O₂/l/h. These conditions allowed the attainment of 1.2 to 2.4×10¹⁰ viable cells/ml from between 24 and 72 h.

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Resumen Para obtener alta concentración de células deRhizobium en caldos de fermentación deben ajustarse las condiciones de proceso al medio y cepas utilizadas. El oxígeno puede resultar uno de los factores limitante del crecimiento si no satisfacen las necesidades del microorganismo. En el presente trabajo se establecen condiciones de proceso en Erlenmeyers agitados y en fermentadores en base a la velocidad de absorción de oxígeno y relación a la demanda para los medios y las distintas cepas utilizadas en la preparación de inoculantes. Las cepas empleadas,Rhizobium meliloti B-36;R. phaseoli F-10;R. trifolii A-22;Rhizobium spp. LL-22;R. leguminosarum D-91; yR. japonicum 5019, presentaron máximos valores de demanda de oxígeno en el rango de 135 a 360 ml O₂/l/h en medios que contienen 10g/l de fuente de carbono, 4g/l de extracto de levadura y sales minerales. Para las especies indicadas se estableció que operando en agitador rotatorio a 250 r.p.m. y 2,5 cm de excentricidad deben utilizarse Erlenmeyers con una relación de volumen de líquido a volumen de frasco de 0,150 (para estas condiciones la velocidad de absorción de oxígeno es de 355 ml O₂/l/h) mientras que en fermentadores con agitación mecánica y para una relación de altura de líquido a diámetro de tanque igual a uno las condiciones establecidas se encuentran comprendidas en el ámbito de velocidades de agitación de 250 a 450 r.p.m. y caudal de aire de 0,5 v/v/min (estos valores corresponden a velocidades de absorción de oxígeno comprendidas entre 233 a 61 ml O₂/l/h). Las condiciones indicadas permiten obtener concentraciones celulares de 1,2 a 2,4×10¹⁰ cel/ml en tiempos de 24 a 72 horas de proceso.

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Résumé Pour obtenir une haute concentration de cellules deRhizobium dans des milieux de fermentation, il faut ajuster les conditions de processus au milieu et aux souches utilisés. L'oxygène peut être un des facteurs limitants de la croissance du microorganisme si ses besoins ne sont pas assouvis. Dans ce travail, pour les milieux employés, on établit des conditions de processus dans des Erlenmeyers et dans des fermenteurs. Ces conditions se basent sur la vitesse d'absorption d'oxygène et sur la demande cellulaire, de différentes souches deRhizobium, utilisées dans la préparation d'inoculants. Les souches employées sont:Rhizobium meliloti B-36;R. phaseoli F-10;R. trifolii A-22;Rhizobium spp. LL-22;R. leguminosarum D-91 etR. japonicum 5019. Elles ont presenté des valeurs du besoin maxima d'oxygène entre 135 et 360 ml O₂/l/h dans des milieux contenant 10g/l de source de carbone, 4g/l d'extrait de levure et sels minéraux. Pour les espèces indiquées, en opérant dans un agitateur rotatif à 250 tours/minute et 2,5 cm d'excentricité on a établi qu'il faut utiliser des Erlenmeyers dont le rapport volume de milieu liquide/volume de récipient est 0,150 (pour ces conditions, la vitesse d'absorption d'oxygène est 355 ml O₂/l/h); tandis que dans des fermenteurs avec agitation mécanique et pour un rapport hauteur de milieu liquide/diamètre de tank égal à l, les conditions établies se trouvent entre vitesses d'agitation de 250 à 450 tours/minute et un débit d'air de 0,5 litre par volume de milieu et par minute (ces valeurs d'operation correspondent aux vitesses d'absorption d'oxygène de 233 à 661 ml O₂/l/h). Ces conditions permettent d'obtenir des concentrations cellulaires de 1,2 à 2,4×10¹⁰ cellules viables par millilitre apres 24 à 72 heures de processus.

     

World Health Organization's programme for vaccine development

Summary The very impressive scientific developments in the biomedical sciences which have occurred in recent years provide the prospect of new, more effective vaccines against those communicable diseases for which at present there are either no vaccines or for which existing vaccines are less than satisfactory. These developments include identification of protective antigens by the use of monoclonal antibody techniques and their production by recombinant DNA technology and peptide synthesis. In addition, there is much new information on the functioning of the immune system which provides a basis for rational vaccine design. In October 1983, WHO held a meeting on New Approaches to Vaccine Development. The meeting was attended by eminent scientists in microbiology, immunology, biochemistry, vaccine production and vaccine control. A major recommendation of the meeting to WHO was for the Organization to establish with urgency a programme for vaccine development. The Organization responded positively to this recommendation, agreeing that the gathering momentum of biotechnological research provided WHO with the opportunity to play a crucial role in encouraging, coordinating and developing priorities on new vaccines so that the great potential of recent progress was harnessed for the maximum benefit of all countries. WHO could take advantage of its unique position of being deeply involved in all problems of communicable diseases in the developing world and having at the same time knowledge of scientific achievements in the most privileged countries. The same general view was expressed by the WHO Advisory Committee on Medical Research at its October 1983 session. Since the development of vaccines in most areas is intimately related to the development of diagnostic tools (including reagents), such activities, when appropriate, are considered as part of the Programme. Mankind is now on the threshold of a new era in the technology of vaccine development and production and it behoves WHO to take the leadership in this endeavour.

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Resumen Los importantes desarrollos científicos que han ocurrido en el campo de las ciencias biomedicas en los últimos años proporcionan prospectos de vacunas nuevas y más efectivas contra aquellas enfermedades contagiosas para las cuales o no las había previamente, o si las había no eran totalmente satisfactorias. Entre estos avances se incluyen la identificatión de antigenos protectores mediante el uso de anticuerpos monoclonales y su producción mediante técnicas de ADN recombinante y de síntesis de peptídos. Existe además nueva información sobre el funcionamiento del sistema inmune, lo que proporciona la base para un diseño racional de vacunas. En octubre de 1983 la OMS celebró una reunión sobre Nuevas Tendencias en el Desarrollo de Vacunas. En la reunión participaron eminentes científicos especialistas en microbiología, inmunología, bioquímica, producción y control de vacunas. La recomendación más importante de la reunión para la OMS fue la de establecer con urgencia un programa para el desarrollo de vacunas. La Organización respondió positivamente a esta recomendación, estando de acuerdo en que la situación de las investigaciones biotecnológicas proporcionaba a la OMS la oportunidad de jugar un papel crucial en el apoyo, coordinación y desarrollo de prioridades en las investigaciones sobre nuevas vacunas, de forma que el gran potencial de los progresos recientes fuera aplicado hacia la consecución del maximo beneficio para todos los países. La OMS pudo aprovechar su situación privilegiada de estar profundamente implicada en todos los problemas relativos a las enfermedades contagiosas en los países en desarrollo y de tener simultaneamente conocimiento de los logros cientificos de los países más privilegiados. Este mismo punto de vista fue expresado por el Consejo Asesor de la OMS sobre temas de Investigación Médica en su sesión de octubre de 1983. Puesto que el desarrollo de las vacunas en la mayoría de las áreas esta intimamente relacionado con el desarrollo de medios de diagnóstico (incluyendo reactivos), tales actividales, cuando son apropiadas, se consideran como parte del Programa. La humanidad se halla en el umbral de una nueva era en la tecnología del desarrollo y produción de vacunas, y corresponde a la OMS tomar el liderazgo de este esfuerzo.

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Résumé Les très impressionants progrès des sciences médicales au cours de ces dernières années ouvrent la perspective de vaccins nouveaux et plus efficaces contre les maladies contagieuses pour lesquelles il n'existe pas encore de vaccins, ou celles pour lesquelles les vaccins existants ne sont pas satisfaisants. Ces nouveaux développements comprennent l'identification, grâce à l'utilisation des anti-corps mono-clonaux, d'antigènes protecteurs et leur production par les techniques d'ADN-recombinant ou de synthèse peptidique. De plus, en ce qui concerne le fonctionnnement du système immunitaire, on dispose de beaucoup d'informations nouvelles susceptibles de constituer une base rationelle pour l'élaboration de nouveaux vaccins. En octobre 1983, l'OMS a organisé une réunion sur les nouvelles voies d'approche pour le développement des vaccins. Cette réunion a rassemblé d'éminents scientifiques dans les domaines de la microbiologie, de l'immunologie, de la biochimie, de la production des vaccins et du contrôle des vaccinations. Une recommendation majeure adressée à l'OMS a été d'établir d'urgence un programme pour le développement des vaccins. L'Organisation a répondu favorablement. Elle s'est déclarée d'accord pour constater que la convergence rapide des recherches en biotechnologie donne à l'OMS l'occasion de jouer un rôle crucial en encourageant, coordonnant et établissant des priorités en matière de nouveaux vaccins, de façon à ce que l'immense potentiel des progrès récents soit mis au service de tous les pays et pour leur plus grand bénéfice possible. L'OMS peut prendre avantage de sa position unique. Elle est, en effet, profondément engagée dans tous les problèmes relatifs aux maladies contagieuses dans le monde en développement, et, d'autre part, elle est informée des réalisations scientifiques dans les pays les plus privilégiés. La même vue générale a été exprimée par le Comité Consultatif de l'OMS pour la recherche médicale à sa session d'octobre 1983. Comme, dans la plupart des régions, le développement des vaccins est étroitement lié à celui des moyens de diagnostic (y compris les réactifs), ces dernières activités seront, lorsque cela est approprié, considérées comme faisant partie du Programme. L'humanité est aujourd'hui à la veille d'une ère nouvelle en ce qui concerne le développement et la production des vaccins, et il appartient à l'OMS de prendre la tête de cette entreprise.

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Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 5     

Cassava starch fermentation pattern ofRhizopus oligosporus

Summary Rhizopus oligosporus UQM 145F was grown on cassava starch medium without a preliminary treatment of starch. The fermentation pattern ofR. oligosporus is shown to be influenced significantly by the medium composition, pH of the growth culture and the size of the spore inoculum. By varying the carbon, nitrogen and mineral salt concentrations, it was found that either glucose accumulated due to excess hydrolysis of starch or single cell protein production became dominant. In the case of the carbon source, increases in the concentration of starch led to higher biomass values, but lower rates of protein production. These observations led to a new formulated medium, resulting in an 82.9% cassava starch utilization and a true protein yield of 5.32 g/100 g initial substrate. The response ofR. oligosporus to inorganic compounds such as (NH₄)₂SO₄, urea, NaCl and MgSO₄ indicates an interesting fermentation control system.

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Resumen Rhizopus oligosporus UQM 145F se hizo crecer en un medio a base de almidón de casava sin que hubiera pasado por un tratamiento previo con almidón. Se demostró que el patrón de fermentación seguido porRh.oligosporus estaba significativamente influenciado por: la composición del medio, su pH y el tamaño del inóculo. Al variar las concentraciones de carbono, nitrógeno y sales minerales se observó que predominaba la acumulación de glucosa o bien la producción de proteínas unicelulares. Un incremento en la fuente de carbono aumentó la biomasa pero disminuyó el ritmo de producción de proteínas. Estas observaciones permitieron elaborar un nuevo medio de cultivo que resultó en la utilización del 82.9% del almidón de casava con un rendimiento en proteínas de 5.32 g/100 g de sustrato inicial. La respuesta deRh. oligosporus a compuestos inorgánicos como sulfato amónico, urea, cloruro sódico y sulfato magnésico indican la existencia de un sistema de control de la fermentación muy interesante.

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Résumé On a fait croîtreRhizopus oligosporus UQM 145 F sur un milieu à base d'amidon de manioc sans traitement préalable de l'amidon. Le profil de fermentation parR. oligosporus apparaît être influencé de manière significative par la composition du milieu, le pH de la culture en croissance et la taille de l'inoculum de spores. En variant les concentrations en carbone, en azote et en sels minéraux, on remarque la prédominance tantôt de la protéine unicellulaire, tantôt de l'accumulation de glucose. Un accroissement en concentration conduit à des valeurs plus élevées de la biomasse mais en une moindre production de protéines. Ces observations ont abouti à une nouvelle formulation du milieu avec pour résultat une utilisation à 82.9% de l'amidon de manioc et un rendement vrai en protéines de 5.32 g/100 g de substrat initial. La réponse deR. oligosporus aux composés inorganiques comme le sulfate d'ammonium, l'uréi, le chlorure de sodium et le sulfate de magnésium sont indicateurs d'un système très intéressant de contrôle de la fermentation.

     

Studies on N2-fixing bacteria associated with the salt-tolerant grass,Leptochloa fusca (L.) Kunth

Summary N₂-fixing bacteria were isolated from the rhizosphere of naturally grown salt tolerant grass (Leptochloa fusca). A broad spectrum of diazotrophs was found to be associated with the roots ofL. fusca. the systematic position of the three isolates, NIAB-1, C-2 and Iso-2 was determined by morphological, biochemical and mol % (G+C) DNA contents. Two isolates were identified asKlebsiella pneumoniae (NIAB-1) andBeijerinckia sp. (Iso-2).¹⁵N enrichment studies confirmed the nitrogen fixing ability of the isolates. The effects of different levels of combined nitrogen (NO ₃ ^– & NH ₄ ⁺ ), pH (5.5–9.0) and salt (NaCl) on nitrogenase activity of the isolates were determined at various time intervals. All isolates exhibited nitrogenase activity even in the presence of 5 mmol/l NO ₃ ^– or NH ₄ ⁺ in a semi-solid medium after 24 h of growth. Maximum nitrogenase activity was observed at alkaline pH and all isolates were able to tolerate up to 3% NaCl in the medium.

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Resumen Se han aíslado bacterias fijadoras de N₂ en la rizosfera del hábitat natural de la graminea halófilaLeptochloa fusca. Un amplio espectro de diazotrofos se encontró asociado con las raíces deL. fusca. La posición sistemática de tres aíslados: NIAB-1, C-2 y Iso-2 se determinó utilizando sus características morfológicas, bioquímicas y el % (G+C) molar del ADN. El aíslado NIAB-1 se identificó comoKlebsiella pneumoniae y el aíslado Iso-2 comoBeijerinckia. sp. Estudios mediante¹⁵N confirmaron la habilidad fijadora de N₂ de los aíslados. Se determinaron periodicamente los efectos de distintos niveles de nitrógeno combinado (NO₃ ^– y NH₄ ⁺), pH (5.5–9.0) y sal (NaCl) en la actividad nitrogenásica de los aíslados. Todas las cepas aísladas mostraron actividad nitrogenásica incluso en presencia de 5mmol/l de NO₃ ^– y NH₄ ⁺ en un medio semisólido desqués de 24 h. de crecimiento. La actividad nitrogenásica máxima se observó a pH alcalino y todos loa aíslados eran capaces de tolerar hasta 3% de NaCl en el medio.

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Résumé Des bactéries fixatrices de l'azote ont été isolées à partir de la rhizosphère de l'herbe halotoléranteLeptochloa fusca développée dans les conditions naturelles. Il a été constaté qu'un large spectre de diazotrophes est associé aux racines de la plante. La position taxonomique de 3 souches isolées, NIAB-1, C-2 et Iso-2, a été déterminée par des critères morphologiques et biochimiques et par le pourcentage de (G+C) de l'ADN. Deux souches on été identifiées commeKlebsiella pneumoniae (NIAB-1) etBeijerinckia sp. (Iso-2). Les études d'enrichissement en¹⁵N ont confirmé l'aptitude des souches à fixer l'azote. les effets de différents niveaux d'azote combiné (NO₃ ^– et NH₄ ⁺), de pH (5.5–9.0) et de sel (NaCl) sur l'activité nitrogénasique des souches ont été déterminés à divers intervalles de temps. Toutes les souches présentent une activité nitrogènase après 24 h de croissance en milieu semi-solide, et cela même en présence de 5 mmol/l de NO₃ ^– ou NH₄ ⁺. L'activité nitrogènase maximum est observée à pH alcalin, et toutes les souches tolèrent jusqu'à 3% de NaCl dans le milieu.

     

Effects of post-emergence inoculation on field grown soybeans

Summary Inoculation of soybean seed with rhizobia has traditionally been performed by applying the inoculum to seed immediately before planting. In some conditions, however, the application of rhizobia to seed may fail to give satisfactory nodulation. The hypothesis that such failure of seed inocuation might be remedied by inoculating field grown soybeans after planting (post-emergence inoculation) was tested at three locations which were free from native soybean rhizobia. Post-emergence inoculation treatments comprised inoculation at five, 10, 15 and 20 days after planting. The inoculation technique consisted of suspending peat-based inoculant at the recommended rate in water, and pouring this suspension over the planted rows. Satisfactory nodulation and plant growth were obtained following inoculation at five, 10 and 15 days after planting in the two areas where surface soil moisture was adequate. In another area where the soil surface was relatively dry at the time of inoculum application, nodulation was greatly reduced. Nodules formed following post-emergence inoculation were located mainly on lateral roots near the soil surface. Inoculation at 20 days after planting was, however, unsuccessful. With good rainfall seed yield obtained from seed-inoculated plants was not significantly different from those that were obtained from plants inoculated five or 10 days after planting. It seems, therefore, that failures of seed inoculation can be corrected by post-emergence inoculation within two weeks of planting, provided that surface soil moisture is adequate.

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Efectos de la inoculación post-emergencia de plantas de soja en campo

Resumen La inoculación de plantas de soja conRhizobium se ha venido realizado tradicionalmente mediante la inoculación directa de la semilla antes de la siembra. Este método puede, sin embargo, producir, a veces, una nodulación defectuosa. Se ha postulado que este fallow en la inoculación podría resolverse mediante la inoculación en el campo de las plantas de soja. A fin de comprobar la viabilidad de esta inoculación post-emergencia se realizaron ensayos en tres localidades libres deRhizobium nativo inoculando las plantas a los cinco, 10, 15 y 20 días despúes de la siembra. La técnica de inoculación utilizada consistió en suspender en agua la proporción adecuada de inóculo que se presentaba incorporado en turba. Dicha suspensión se utilizaba para regar les hileras de plantas a inocular. La nodulación y el crecimiento de las plantas fueron satisfactorios en los ensayos efectuados cinco, 10 y 15 dias despúes de la siembra en dos areas donde la humedad del suelo fue la adecuada; en la otra localidad la superficie del suelo estaba relativamente seca cuando se aplicó el inóculo y la nodulación se vió en este caso muy reducida. Los nódulos formados como consecuencia de esta inoculación post-emergencia se encontraron preferentemente en las raíces laterales cerca de la superficie del suelo. Las inoculaciones efectuadas dos días después de la siembra no dieron resultado en ningún caso. La cosecha obtenida de las plantas inoculadas directamente en semilla no fue significativamente distinta de la obtenida de las que fueron inoculadas en el campo cinco ó 10 días después de la siembra. Podemos pues concluir que les errores en la inoculación de semillas pueden corregirse mediante una inoculacion post-emergencia en el campo cinco ó 10 días después de la siembra. Podemos pues concluir que los errores en la humedad del suelo sea la adecuada.

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Les effets de l'inoculation post-émergence aux plantes de soja dans le champ

Résumé L'inoculation du soja par les rhizobiums s'effectue traditionellement en appliquant l'inoculum sur les graines immédiatement avant de les semer. Cependant, dans certaines conditions, cette méthode ne procure pas une nodulation satisfaisante. L'hypothèse qu'on puisse remédier à ces échecs en inoculant le soja dans le champ, après les semailles (inoculation post-émergence) a été téstée dans trois stations dépourvues de rhizobiums natifs. Les inoculations post émergence ont été effectuées cinq, 10, 15 et 20 jours après les semailles. La technique consiste à mettre en suspension aqueuse, dans les proportions recommandées le mélange d'inoculum et de tourbe. Cette suspension est répandue sur les rangées de plants. Une nodulation et une croissance végétale staisfaisantes ont été obtenues avec les inoculations pratiqueées cinq, 10 et 15 jours après les semailles dans deux parcelles où l'humidité du sol était adéquate. Dans une autre parcelle, où la surface était relativement sèche au moment de l'inoculation, la nodulation a été fortement réduite. Les nodules formés après inoculation post-émergence sont principalement situés sur des racines latérales, proches de la surface. L'inoculation pratiquée 20 jours après les semailles est inéfficace. Avec une bonne pluie, le rendement en soja obtenu par inoculation des graines n'est pas significativement différent de celui qu'on obtient avec les plantes inoculées cinq ou 10 jours après les semailles. Il semble, donc, que les échecs de l'inoculation des graines puissent être corrigés par une inoculation qui suivent les semailles, à condition, toutefois, que l'humidité superficielle du sol soit adéquate.

     

Analisis de 6000 especímenes micológicos Sintesis estadística. — Comentarios

Resumen En este trabajo se estudia en la Parte I todo el material procedente de especímenes clínicos.En primer lugar se estudian las cepas aisladas de Micosis Superficiales o Dermatomicosis.En segundo lugar, los hongos levuriformes del género Candida procedentes de materiales clínicos varios.En tercer lugar los agentes de Micosis Profundas, y finalmente los hongos del aire de Caracas que tienen interes alergológico.Los resultados de todo aparecen en los cuadros sinópticos adjuntos.

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Summary In this part of our work we deal with fungi of clinical interest.Firstly, we study specimens isolated from dermatomycoses.Secondly, yeast-like fungi of the genusCandida of clinical origin.Thirdly, fungi producing systemic mycoses and lastly, air-borne fungi of allergic interest from Caracas and its surroundings.

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Résumé Dans la première partie de ce travail, on étudie tout le matériel d'intérêt médical.En premier lieu, les souches isolées de matériel clinique de Mycoses Superficielles ou Dermatomycoses.En deuxième lieu, les champignons lévuriformes du genre Candida provenant de matériaux cliniques variés.En troisième lieu, les Agents de Mycoses Profondes et, finalement, les champignons contenus dans l'air de Caracas intéressant la Mycologie Allergique.

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(Trabajo de la Sección de Micología del Instituto Nacional de Higiene)

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Trabajo presentado al IV Congreso Venezolano de Tisiología y Neumonología, Valencia, Diciembre 1959.

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Jefe de Sección Micología. — Instituto Nacional de Higiene. Jefe de Sección Micología.-Hospital Universitario. Profesor de la Catedra de Micología.-Escuela de Bioanálisis Fac. de Medicina U C V.

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Directora de la Micoteca Nacional.-Seccion de Micología, Instituto Nacional de Higiene.     

A comparative study by electron microscopy of the structures of effective and ineffective nodules ofTrifolium subterraneum induced byRhizobium trifolii andRhizobium leguminosarum

Summary Bacteroid formation and haemoglobin pigment were observed 3 days after the appearance of nodules formed by the effectiveRhizobium trifolii strain TA1 onTrifolium subterraneum. Effective nodules were large and cylindrical and evidence of bacteroid degeneration did not appear until about 21 days. Electron microscopy of ineffective nodules formed byRhizobium trifolii strain 6 showed limited meristematic activity and vascular development, and infection threads were sparse. Degeneration of plant cells and bacteria was visible by 3 days and mostly complete by 14 days. Both types of nodules occurred randomly over the root system. In contrast, the ineffective nodules formed byRhizobium leguminosarum strains onTrifolium subterraneum, occurred mainly at lateral root junctions with vascular connections to either the primary or lateral root depending on strain. Infection thread development was widespread and most cells were invaded. The released bacteria became pleomorphic and rounded, the nodules became cylindrical, enlarged slightly but remained white. Degeneration was apparent at 5 days and complete by 14 days in nodules formed by strain 1020A, but nodules formed by strain 1013 degenerated more slowly and degenerate cells sometimes showed secondary invasion by vegetative rhizobia.

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Estudio comparativo mediante microscopia electronica de las estructuras de nodulos eficaces e ineficaces de Trifolium subterraneum inducidos por Rhizobium trifolii y Rhizobium leguminosarum

Resumen Se observó la formación de bacteroides y de (leg)hemoglobina tres días después de laapparación de nódulos formados por la cepaeficaz TA1 deRhizobium trifolii enTrifolium subterraneum. Los nódulos eficaces eran grandes y cilíndricos. No hubo evidencia de degeneración de bacteroides hasta pasados 21 dias. El estudió al microscopio electrónico de nódulos no eficaces formados por la cepa 6 deR. trifolii mostro una actividad meristemática reducida al igual que el desarrollo vascular, siendo escasas la lineas de infección. La degeneración de las células de la planta y de las bacterias era observable a los 3 días y practicamente completa a los 14. Los nódulos formados por ambas cepas se distribuyen al azar en todo el sistema radicular, en cambio, los nódulos ineficaces formados enT. subterraneum porR. leguminosarum se encuentran principalmente en conexiones vasculares laterales con raíces primarias o secundarias, dependiendo de la cepa. La línea de infección en este caso está ampliamente desarrollada y la mayoría de las células estan invadidas. Las bacterias que han sido liberadas se vuelven esféricas y pleomórficas, los nódulos se vuelven cilíndricos y aumentan ligeramente de tamaño pero permanecen blancos. La degeneración de los nódulos formados por la cepa 1020A era aparente a los 5 días y completa a los 14. Sin embargo, los nódulos formados por la cepa 1013 degeneraron más lentamente y las células degeneradas mostraron una invasión secundaria porRhizobium vegetativos.

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Etude comparative en microscopie électronique de la structure des nodules efficaces et inefficaces de Trifolium subterraneum induits par Rhizobium trifolii et Rhizobium leguminosarum

Résumé La formation de bactéroides et la production de leg-hémoglobine ont été observées 3 jours après l'apparition des nodules formés surTrifolium subterraneum par la souche efficace TA1 deRhizobium trifolii. Les nodules efficaces sont larges et cylindriques, et les signes de la dégénérescence en bactéroides n'apparaissent pas avant 21 jours. La microscopie électronique des nodules inefficaces formés par la souche 6 deR. trifolii montre une activité méristématique et un développement vasculaire faibles, et les filaments d'infection sont rares. La dégénérescence des cellules végétales et des bactéries est visible au bout de 3 jours et presque complète en 14 jours. Les deux types de nodules sont répartis au hasard sur le système racinaire. Par contre, les nodules inefficaces formés par les souches deR. leguminosarum surT. subterraneum sont répartis préférentiellement sur les jonctions racinaires latérales, les connections vasculaires étant, suivant la souche, dirigées vers la racine primaire ou vers la racine latérale. Le développement des filaments d'infection est très répandu et la plupart des cellulessont envahies. Les bactéries relâchées deviennent pléomorphes et arrondies; les nodules deviennent cylindriques et légèrement renflés, mais restent incolores La dégénérescence est apparente après 5 jours et complète en 14 jours dans les nodules formés par la souche 1020A, mais ceux formés par la souche 1013 dégénèrent plus lentement et les cellules dégénérées présentent parfois une invasion secondaire par des rhizobiums végétatifs.

     

A new and simplified method for the determination of ergot alkaloids

Summary The conventional method for determining ergot alkaloids in fermentation media is laborious and time consuming, largely because of the chloroform extraction procedure employed. A new and simplified method, without chloroform extraction, for measuring alkaloid in culture liquid and in colonies has been developed. The details of the procedure and its application are described. Estimates of alkaloid by the new method were about 6% higher than by the conventional method. The advantages of the new method are that it is accurate, rapid, safe and versatile in use, especially in the large scale screening of strains of the ergot fungus.

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Resumen El método tradicional para la determinación de los alcaloides del cornezuelo en el medio de fermentación es laborioso y lento, debido principalmente a la extracción con cloroformo. Se ha desarrollado un método simplificado, sin extracción con cloroformo, para medir los alcaloides presentes en cultivos líquidos y en colonias. Se describen los detalles del proceso y sus aplicaciones, Las estimaciones de alcaloides realizadas mediante este nuevo sistema eran un 6% superiores a las realizadas siguiendo el método convencional. Las ventajas de este nuevo método son su precisión, rapidez, seguridad y versatilidad especialmente en los muestreos a gran escala de cepas del hongo del cornezuelo.

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Résumé La méthode usuelle pour doser les alcaloides de l'ergot est longue et laborieuse, surtout parcequ'elle a recours à une extraction par le chloroforme. Une nouvelle méthode simplifiée, ne comportant pas d'extraction chloroformique, a été mise au point. Ce procédé et ses applications sont décrits de façon détaillée. Les dosages d'alcaloides obtenus par cetee méthode sont supérieus d'environ 6% à ceux de la méthode usuelle. La nouvelle méthode a l'avantage d'être précise, rapide, sûre et commode, en particulier pour le criblage d'un grand nombre de souches.

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Paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985