Agronomie 17 (1997) 427-443
DOI: 10.1051/agro:19970901

Métabolisme carboné et énergétique des Pseudomonas spp fluorescents saprophytes à oxydase positive

X. Latour and P. Lemanceau

Laboratoire de recherches sur la flore pathogène dans le sol, Inra-CMSE, 17, rue Sully, 21034 Dijon cedex, France

Abstract - Carbon and energy metabolism of oxidase-positive saprophytic fluorescent Pseudomonas spp. Saprophytic fluorescent Pseudomonas spp constitute an oxidase-positive group, including the species P chlororaphis, P fluorescens and P putida, which are common in the environment. Among these three species, some strains improve the plant growth and health and consequently are useful in agriculture. These beneficial effects are ascribed to the production of secondary metabolites (antibiotics, siderophores, phytohormones) and their synthesis is affected by the basal metabolism of the bacteria. Fluorescent pseudomonads are also implicated in the conservation of the environment. Their carbon and energy metabolism is indeed responsible for nitrate dissimilation and the degradation of xenobiotic compounds. The catabolic pathways of the main sugars, organic acids and amino acids, as well as the respiratory pathways twined to this catabolism, are presented in the present review. The use of carbohydrates is characterized by the extracellular oxidation of glucose and the prevalence of the Entner-Doudoroff pathway. The catabolism of organic and amino acids is linked to the cycles of Krebs and of the glyoxylate which play a major role in the metabolism of the bacteria. Except for arginine, the utilization of the studied compounds is only possible in the presence of oxygen or nitrogen oxides. The metabolic diversity of fluorescent Pseudomonas spp gives to these bacteria a great ability to adapt to various environments, such as the soil and the rhizosphere.

Résumé - Les Pseudomonas spp fluorescents saprophytes à oxydase positive, qui regroupent les espèces P chlororaphis, P fluorescens et P putida, sont des bactéries ubiquistes. Au sein de ces trois espèces, certaines souches présentent un intérêt pour l'agriculture car elles améliorent la croissance et l'état sanitaire des plantes. Ces effets bénéfiques sont associés à la production de métabolites secondaires (antibiotiques, sidérophores, phytohormones) dont la synthèse est influencée par le métabolisme basal. Les Pseudomonas spp fluorescents jouent aussi un rôle dans la protection de l'environnement. Leur métabolisme carboné et énergétique est en effet responsable de la dissimilation des nitrates et de la dégradation de composés xénobiotiques. Dans cet article sont présentées les voies d'assimilation des principaux oses, acides organiques et acides aminés, ainsi que les voies respiratoires couplées à ce catabolisme. L'utilisation des sucres simples se caractérise par l'oxydation extracellulaire du glucose et la prédominance de la voie d'Entner-Doudoroff. Le catabolisme des acides organiques et aminés est associé aux cycles de Krebs et du glyoxylate qui jouent un rôle majeur dans le métabolisme de ces bactéries. À l'exception de l'arginine, l'assimilation des composés étudiés n'est possible qu'en conditions aérobies ou en présence d'oxydes d'azote. La variété du métabolisme des Pseudomonas spp fluorescents confère à ces bactéries une plasticité importante dans leur adaptation à des environnements variés, tels que le sol et la rhizosphère.

Key words: Pseudomonas chlororaphis / P fluorescens / P putida / catabolism / low molecular weight organic compounds / respiratory pathways

Mots clés : Pseudonzonas chlororaphis / P fluorescens / P putida / catabolisme / composés organiques simples / voies respiratoires