Stages during the breakdown of plant cutin by soil microorganisms

Summary

• 1. Soil from cultivated land contains a variety of microorganisms, enabled to decay z. Seven out of ten isolated microorganisms were shown to contain cutinolytic enzymes.

• 2. The degradation of cutin by Cryptococcus laurentii and Rhodotorula sp. was found to proceed in a threestep pattern, according to the release of free F. A. from the substrate as determined analytically.

• 3. This pattern was shown to coincide with three stages of oxygen consumption and oxygen release in Warburg assays with Rhodotorula sp.

• 4. The third stage of cutin degradation, represented by a steady oxidation of continously released free F. A., starts after 42 hours with the Bacterium tested, and after 120 hours with Rhodotorula. Determination of the beginning of the third stage thus provides data for the comparison of cutinolytic activity in different microorganisms.

• 5. Cutin decomposition proceeds faster, if suitable C- and N-sources are provided with the incubation medium.

Zusammenfassung

• 1. Gartenerde enthält eine ganze Reihe von Mikroorganismen, die Cutin abbauen können: Von zehn isolierten Stämmen waren sieben cutinolytisch aktiv.

• 2. Auf Grund der analytischen Bestimmungen während des Cutinabbaus durch Cryptococcus laurentii und Rhodotorula sp. ergaben sich drei typische Abbauphasen. Diese drei Phasen stimmen überein mit drei Phasen von Sauerstoffverbrauch und-abgabe in Warburg-Ansätzen mit Rhodotorula sp.

• 3. Die dritte Abbau-Phase, die durch einen gleichmäßigen Verlauf der Oxydation und eine fortlaufende Hydrolyse des Cutins unter Freisetzung von Fettsäuren gekennzeichnet ist, beginnt bei dem untersuchten Bakterium nach 42 Std, bei Rhodotorula dagegen erst nach 120 Std. Durch Ermittlung der Zeit, die bis zum Einsetzen der dritten Phase verstreicht, ist eine Möglichkeit gegeben, relative Cutinase-Aktivitäten in verschiedenen Mikroorganismen vergleichsweise zu bestimmen.

• 4. Der Cutin-Abbau verläuft rascher, wenn das Cutin nicht als einzige C-Quelle geboten wird, sondern durch eine gute N- und C-Versorgung für optimale Wachstumsbedingungen gesorgt wird.