La explicación de manual dice que las Pseudomonas acidifican y los Bacillus mineralizan. La genómica de los últimos años muestra que ese contraste es más borroso de lo que se enseña — y que el verdadero factor diferencial está en otra parte.
En la mayoría de los suelos agrícolas el fósforo no es escaso: es inaccesible. El fosfato aplicado reacciona con el calcio, el hierro y el aluminio de la solución del suelo y pasa a formas de baja solubilidad, o queda adsorbido sobre las superficies de los óxidos. A eso se suma una fracción sustancial —en muchos suelos, la mayor— que está en forma orgánica, principalmente como ésteres de inositol fosfato (fitato) fuertemente asociados a arcillas y óxidos de hierro y aluminio (Richardson y Simpson, 2011).
Esto define tres reservas químicamente distintas:
Ninguna dosis adicional de fertilizante libera la tercera reserva, y la primera y la segunda requieren mecanismos químicos diferentes entre sí. Esa es la razón de fondo por la que la microbiología solubilizadora de fósforo no se resuelve con una sola especie.
El mecanismo mejor caracterizado de solubilización de fosfatos inorgánicos es la oxidación directa periplasmática de la glucosa. Una glucosa deshidrogenasa (GDH) anclada a la membrana y orientada hacia el periplasma oxida la glucosa a ácido glucónico, que es excretado al medio. Una segunda oxidación, por gluconato deshidrogenasa, produce ácido 2-cetoglucónico, considerablemente más fuerte como acidificante y como quelante (Rodríguez y Fraga, 1999).
La particularidad de esta ruta es que la GDH es una quinoproteína: no funciona sin su cofactor, la pirroloquinolina quinona (PQQ), sintetizada por el operón pqq. Sin PQQ funcional, la enzima queda como apoenzima inactiva, y la cepa —aunque tenga el gen de la GDH— es un solubilizador pobre. Es una ruta no fosforilativa: la oxidación ocurre fuera del citoplasma y no consume ATP, lo que explica que el ácido pueda excretarse en cantidades altas de forma sostenida (An y Moe, 2016).
El ácido excretado actúa por dos vías simultáneas:
En suelos ácidos y ricos en óxidos hay además un tercer efecto: los aniones orgánicos compiten por los mismos sitios de adsorción de los óxidos de hierro y aluminio, desorbiendo fosfato ya fijado por intercambio de ligandos. En estos suelos ese mecanismo suele pesar más que la acidificación propiamente dicha.
Aquí está el punto que más se repite mal en la literatura de divulgación. La versión simplificada sostiene que la ruta PQQ-GDH es un rasgo de bacterias Gram negativas —Pseudomonas, Burkholderia, Enterobacter— y que los Bacillus, al carecer del operón pqq, solubilizan por otras vías. Esa dicotomía no resiste el examen genómico actual.
Un análisis genómico comparativo de aislamientos solubilizadores de suelo encontró que el clúster pqq —y en particular el gen pqqC— es el mejor predictor de capacidad solubilizadora, y reportó que las cepas de Bacillus megaterium evaluadas presentaban un conjunto completo de genes pqqABCD y la mayor capacidad de solubilización de todo el panel, comparable a la de Burkholderia cepacia (Chen et al., 2024).
Al mismo tiempo, otros genomas bien anotados de la especie apuntan en otra dirección. En Priestia megaterium B1, el repertorio relacionado con fósforo descrito comprende fosfatasas alcalinas (phoA, phoD, phoB), transportadores de fosfato del sistema pst y genes de síntesis de ácidos orgánicos (malato, citrato), sin que se reporten pqq ni gcd (Mahmoud et al., 2024). El genoma de la cepa ZS-3 describe un cuadro equivalente: fosfatasas alcalinas phoA y phoD, transporte de fosfato y secreción genérica de ácidos orgánicos (Shi et al., 2023).
La lectura correcta, entonces, no es "Pseudomonas tiene la ruta y Bacillus no". Es que la presencia de la ruta oxidativa directa en P. megaterium es dependiente de cepa, y que asumirla —o descartarla— sin verificar el genoma o el perfil de ácidos orgánicos de la cepa concreta es un error. Para quien trabaja con colecciones de cepas, la consecuencia es directa: el género no predice el mecanismo; la cepa sí.
Si la ruta del ácido glucónico no separa limpiamente a los dos grupos, ¿qué lo hace? Dos capacidades accesorias, y estas sí son razonablemente consistentes.
En Pseudomonas fluorescens: los sideróforos. La producción de pioverdina y sideróforos relacionados le da una vía adicional para movilizar fósforo ligado a hierro: al quelar Fe³⁺ con altísima afinidad, desestabiliza los fosfatos férricos y libera fosfato a la solución (Rodríguez y Fraga, 1999). Es un mecanismo que opera con independencia del pH y que resulta particularmente relevante en suelos ácidos, donde el Fe/Al-P domina.
En Priestia megaterium y otros Bacillus: la fitasa β-propeller. Esta es la diferencia funcionalmente más importante y la menos discutida en el ámbito comercial. Las fitasas de Bacillus pertenecen a una clase estructural propia —el plegamiento en hélice β de seis palas—, son dependientes de Ca²⁺, termoestables y tienen óptimo de pH alcalino, a diferencia de las fitasas ácidas de histidina de origen fúngico (Ha et al., 2000; Shin et al., 2001). Su relevancia agronómica está demostrada de forma causal: en Bacillus amyloliquefaciens FZB45, el filtrado de cultivo estimuló el crecimiento de plántulas de maíz bajo limitación de fosfato solo en presencia de fitato, y un mutante deficiente en fitasa perdió por completo ese efecto, mientras que la enzima purificada lo reprodujo (Idriss et al., 2002).
A esto se suman, en Bacillus, la producción de exopolisacáridos —que secuestran Ca²⁺ y mantienen la solución subsaturada, favoreciendo la disolución por un mecanismo independiente del pH— y la formación de endosporas, que no es un mecanismo de solubilización pero determina la persistencia en suelo y la viabilidad en formulación.
Casi todo el tamizaje de bacterias solubilizadoras se hace, todavía hoy, midiendo el halo de aclaramiento alrededor de la colonia en agar con fosfato tricálcico. Es rápido, es barato y es poco confiable.
Bashan, Kamnev y de-Bashan (2013) documentaron el problema con claridad: el fosfato tricálcico es un factor de selección débil y no universal, que genera miles de falsos positivos por estudio, de los cuales muy pocos resultan ser solubilizadores reales cuando se evalúa la contribución efectiva de fósforo a la planta. El halo mide, esencialmente, acidificación —y solo frente a un compuesto de calcio—. Una cepa cuya contribución principal sea la mineralización enzimática del fósforo orgánico puede producir un halo pequeño o nulo y ser, aun así, excelente.
La propuesta de esos autores es la que debería adoptarse por defecto: seleccionar el compuesto fosfatado según el suelo de destino —compuestos de Ca-P y fosforitas para suelos alcalinos, Fe-P y Al-P para suelos ácidos, y fitato para suelos ricos en fósforo orgánico— y validar después la absorción efectiva de fósforo por la planta, no la mera promoción de crecimiento.
De lo anterior se desprende un protocolo mínimo, y cada punto tiene consecuencias prácticas medibles.
La fuente de carbono decide el resultado. La glucosa es el precursor directo del ácido glucónico. Una cepa evaluada en melaza, sacarosa o glicerol puede parecer mediocre y comportarse muy distinto en glucosa. Si el medio de tamizaje no coincide con el de producción, los dos resultados no son comparables.
La fuente de nitrógeno también. La asimilación de NH₄⁺ va acompañada de extrusión de protones y acidifica el medio; el NO₃⁻ tiende a alcalinizarlo. Un ensayo con nitrato puede enmascarar por completo la capacidad acidificante de una cepa.
Cuantificar, no medir halos. El medio líquido NBRIP (Nautiyal, 1999) sigue siendo la referencia práctica para cuantificación en cultivo. La medición debe incluir fósforo soluble por el método del azul de molibdeno y el pH final del cultivo, que es el mejor indicador indirecto de que el mecanismo real fue la acidificación.
Ensayar las enzimas por separado. La actividad fosfatasa se mide con p-nitrofenil fosfato (pNPP) leyendo a 405 nm; la actividad fitasa, con fitato de sodio como única fuente de fósforo. Sin estos dos ensayos, todo el compartimento orgánico del fósforo queda fuera de la evaluación —y con él, buena parte del valor de las cepas de Bacillus.
Tres factores explican la mayor parte de la brecha entre placa y lote.
La ruta oxidativa depende del carbono rizosférico. La GDH necesita sustrato. En ausencia de exudado radicular —suelo seco, raíz poco activa, aplicación fuera de la zona de influencia de la raíz— la cepa simplemente no expresa el mecanismo, por bien que se haya comportado en un medio con 10 g/L de glucosa.
El fosfato liberado puede volver a precipitar. En suelos con alta capacidad de fijación, la solubilización sin quelación acompañante tiene un efecto efímero. Este es el argumento a favor de los mecanismos que retienen el catión —quelación por ácidos orgánicos, sideróforos, exopolisacáridos— por encima de la acidificación pura.
La persistencia depende de la forma celular. Una célula vegetativa Gram negativa y una endospora no tienen el mismo destino ni en el suelo ni en el envase. Este factor no cambia el mecanismo bioquímico, pero determina cuánta biomasa activa llega efectivamente al punto de acción.
Bacillus megaterium fue reclasificado como Priestia megaterium en la revisión filogenómica del género Bacillus publicada por Gupta y colaboradores (2020), que restringió Bacillus sensu stricto a los clados Subtilis y Cereus. Ambos nombres siguen circulando en la literatura y en los registros regulatorios, por lo que conviene consignar el sinónimo en fichas técnicas y documentación de cepas para evitar ambigüedades.
El contraste útil entre Pseudomonas fluorescens y Priestia megaterium no es "ácido contra enzima". La ruta del ácido glucónico está presente, con variación entre cepas, en ambos grupos. Lo que sí se sostiene es que cada uno aporta una capacidad accesoria que el otro no cubre bien: los sideróforos de Pseudomonas para el fósforo ligado a hierro, y la fitasa β-propeller de Bacillus/Priestia para el fósforo orgánico —la reserva que ninguna fertilización libera.
Para quien selecciona y produce cepas, la conclusión operativa es una sola: el género no predice el mecanismo. Hay que medirlo, cepa por cepa, con un tamizaje que incluya el compartimento orgánico y que no dependa de un halo en una placa.
Artículo técnico elaborado por el equipo de investigación y desarrollo de AGRO SOLUTIONS BIOM S.R.L., Santa Cruz de la Sierra, Bolivia.
