Lentinus crinitus response to blue light on carbohydrate-active enzymes / Resposta de Lentinus crinitus à luz azul em enzimas ativas por carboidratos

Fungi are capable of sensing light from ultraviolet to far-red and they use light as a source of information about the environment anticipating stress and adverse conditions. Lentinus crinitus is a lignin-degrading fungus which produces laccase and other enzymes of biotechnological interest. The effect of blue light on fungal enzymatic activity has been studied; however, it has not been found studies on the effect of the blue light on carbohydrate-active enzymes and on mycelial biomass production of L. crinitus. We aimed to investigate carbohydrate-active enzymes activity and mycelial biomass production of L. crinitus cultivated under continuous illumination with blue light. L. crinitus was cultivated in malt extract medium in the dark, without agitation, and under continuous illumination with blue light-emitting diodes. The blue light reduced the total cellulase, pectinase and xylanase activities but increased the endoglucanase activity. Blue light reduced the mycelial growth of L. crinitus in 26% and the enzymatic activity-to-mycelial biomass ratio (U mg-1 dry basis) increased in 10% total cellulase, 33% endoglucanase, and 16% pectinase activities. Also, it is suggested that L. crinitus has a photosensory system and it could lead to new process of obtaining enzymes of biotechnological interest.

Fungos são capazes de sentir a luz com comprimentos de onda que variam do ultravioleta ao infravermelho e usam a luz como fonte de informação sobre o ambiente, antecipando condições adversas e de estresse. Lentinus crinitus é um fungo ligninolítico que produz lacase e outras enzimas de interesse biotecnológico. O efeito da luz azul na atividade enzimática de fungos já foi estudado, contudo, ainda não há estudos sobre o efeito da luz azul na produção de enzimas ativas sobre carboidratos (CAZymes, carbohydrate-active enzymes) e de biomassa micelial de L. crinitus. O objetivo deste estudo foi investigar a avitivade de CAZymes e a produção de biomassa micelial de L. crinitus cultivado sob iluminação continua com luz azul. L. crinitus foi cultivado em meio extrato de malte, sem agitação, na ausência de luz e sob luz continua fornecida por diodos emissores de luz azul. A luz azul reduziu a atividade de cellulase total, pectinase e xilanase, mas aumentou a atividade de endoglucanase. A luz azul reduziu o crescimento micelial de L. crinitus em 26% e aumentou a razão atividade enzimática/biomassa micelial (U mg-1 em base seca) de cellulase total em 10%, endoglucanase em 33% e pectinase em 16%. Além disso, sugere-se que L. crinitus possua um sistema fotossensorial que poderia ser explorado para a otimização de bioprocessos que visam a obtenção de enzimas de interesse biotecnológico.

Atividade de nucleação de gelo e densidade populacional do patógeno podem ser fatores que contribuem para o progresso da doença mancha branca do milho / Ice nucleation activity and density of the pathogen population may be factors that contribute to the progression of maize white spot disease / La actividad de nucleación de hielo y la densidad de población del patógeno pueden ser factores que contribuyen al progreso de la enfermedad mancha blanca del maíz

A Mancha Branca do Milho (MBM) é uma doença foliar que tem causado perdas apreciáveis, tanto qualitativas como quantitativas para a produção de milho. Seu agente etiológico, a Pantoea ananatis, é uma bactéria epifítica, Gram-negativa formadora de colônia amarela, capaz de formar gelo, mesmo em ambiente tropical (ice nucleation activity - INA). Este estudo teve por objetivo caracterizar isolados de P. ananatis quanto à atividade INA e avaliar o efeito da densidade bacteriana na expressão do fenótipo INA e no processo de desenvolvimento da doença. O agente patogênico foi isolado de lesões iniciais da doença, as anasarcas, e avaliado quanto à expressão do fenótipo INA em diferentes concentrações bacterianas. O mesmo foi feito com isolados epifíticos obtidos da superfície foliar de plantas de milho sadias. Dos 24 isolados bacterianos estudados, apenas 13 apresentaram o fenótipo INA+. A expressão deste fenótipo foi dependente da densidade celular. Isolados INA+ e INA­ foram inoculados em folhas destacadas e em plantas da cultivar HS200 a campo, em diferentes concentrações do inóculo. Nenhum isolado INA­ reproduziu sintomas em laboratório. Dos cinco isolados INA+ somente um deles reproduziu sintomas em laboratório. Em campo o isolado INA+ foi capaz de promover lesões em todas as concentrações avaliadas. Conclui-se que a atividade de nucleação de gelo pela bactéria P. ananatis é dependente da linhagem e da densidade bacteriana e este fenômeno pode estar envolvido no desenvolvimento dos sintomas da MBM.(AU)

Maize White Spot Disease is a leaf disease that has caused considerable losses, both qualitative and quantitative for corn production. Its etiologic agent, Pantoea ananatis, is an epiphytic, Gram-negative, yellow colony-forming bacterium, capable of forming ice, even in tropical environments at temperatures where this normally does not occur (Ice Nucleation Activity - INA). This study aimed at characterizing P. ananatis isolates in terms of INA activity and evaluating the effect of bacterial density on the expression of the INA phenotype and on the disease development process. The pathogen was isolated from the initial lesions of the disease, the anasarcas, and were evaluated for the expression of the INA phenotype in different bacterial concentrations. The same procedure was performed on epiphytic isolates obtained from the leaf surface of healthy maize plants. From the 24 bacterial isolates studied, only 13 presented the INA+ phenotype. The expression of this phenotype is dependent on cell density. INA+ and INA­ isolates were inoculated on detached leaves and on plants of cultivar HS200 in the field, in different concentrations of the inoculum. No INA­ isolates reproduced symptoms in the laboratory. From the five INA+ isolates, only one of them reproduced symptoms in the laboratory. In the field, the INA+ isolate was able to promote lesions in all concentrations evaluated. It can be concluded that the ice nucleation activity by P. ananatis is dependent on the strain and bacterial density and this phenomenon may be involved in the development of Maize White Spot Disease symptoms.(AU)

La mancha blanca del maíz es una enfermedad de la hoja que ha causado pérdidas considerables, tanto cualitativas como cuantitativas para la producción de maíz. Su agente etiológico, Pantoea ananatis, es una bacteria epífita, Gram-negativa, formadora de colonias amarillas, capaz de causar hielo, incluso en ambientes tropicales a temperaturas donde esto normalmente no ocurre (actividad de nucleación de hielo - INA). Este estudio tuvo como objetivo caracterizar los aislados de P. ananatis en términos de actividad de INA y evaluar el efecto de la densidad bacteriana en la expresión del fenotipo de INA y en el proceso de desarrollo de la enfermedad. El patógeno se aisló de las lesiones iniciales de la enfermedad, las anasarcas, y se evaluó la expresión del fenotipo INA en diferentes concentraciones bacterianas. Lo mismo se hizo con aislamientos epifitos obtenidos de la superficie de la hoja de plantas de maíz sanas. De los 24 aislados bacterianos estudiados, solo 13 presentaron el fenotipo INA+. La expresión de este fenotipo depende de la densidad celular. Se inocularon aislamientos INA+ e INA- en hojas desprendidas y en plantas del cultivar HS200 en el campo, en diferentes concentraciones del inóculo. Ninguno aislado INA- reprodujo síntomas en el laboratorio. De los cinco aislamientos de INA+, solo uno de ellos reprodujo síntomas en el laboratorio. En el campo, el aislado INA+ pudo promover lesiones en todas las concentraciones evaluadas. Se concluye que la nucleación de hielo por P. ananatis depende de la cepa y la densidad bacteriana, y este fenómeno puede estar involucrado en el desarrollo de los síntomas de la enfermedad de la mancha blanca del maíz.(AU)

Produção de lacase de fungos basidiomicetos por fermentação submersa com cascas de café / Produccin de lacase de hongos basidiomicetos por fermentación sumergida con cáscaras de café / Laccase production from basidiomycetes by submerged fermentation with coffee hukss

Cascas de café são fonte de carboidratos e nutrientes que podem ser bioconvertidos em produtos de interesse como enzimas. Lacases são cobre polifenol oxidases que oxidam compostos fenólicos, enquanto reduzem oxigênio molecular à água e; sua baixa especificidade a substratos permite sua aplicação em várias áreas como indústria têxtil, de alimentos e biorremediação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade de produção de lacase de três linhagens de fungos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 e Pleurotus florida U6/10) por fermentação submersa com cascas de café e avaliar o uso de cobre como indutor dessa enzima. A casca de café mostrou ser um bom substrato para produção de lacases e das três linhagens testadas Pleurotus ostreatus (U6/9) foi a mais produtiva (22,5 U mL-1). A melhor fonte de nitrogênio para produção de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) foi o extrato de levedura na concentração de 9 g/L (20 U mL-1). A adição de 150 µM de CuSO4 resultou na indução significativa na produção de lacases nessa linhagem (21 U mL-1)no 12° dia de cultivo.

Coffee husks are a source of carbohydrates and nutrients that may be bioconverted into products of interest, such as enzymes. Laccases are copper polyphenol oxidases that oxidize phenolic compounds while reducing molecular oxygen to water. Laccase?s low specificity to substrates allows its application in several areas such as textiles, food processing and bioremediation industries. The aims of this study were to evaluate the potential to produce laccase from three strains of basidiomycetous fungi (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9, and Pleurotus florida U6/10) by submerged fermentation with coffee husks, and to evaluate the use of copper as an inducer of the enzyme. Coffee husk proved to be a good substrate for laccase production, with Pleurotus ostreatus (U6/9) being the most productive strain (22.5 U mL-1). The best source of nitrogen for laccase production of Pleurotus ostreatus (U6/9) was yeast extract 9 g/L (20 U mL-1). The addition of CuSO4 (150 µM) resulted in significant induction of laccase (21 U mL-1) on the 12th day of cultivation.

Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, tales como enzimas. Lacases son cobre polifenol oxidasas que oxidan compuestos fenólicos, mientras reducen el oxígeno molecular a el agua y; su baja especificidad a sustratos permite su aplicación en diversas áreas, como la industria textil, de alimentos y de biorremediación. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de producción de lacase de tres linajes de hongos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 y Pleurotus florida U6/10) por fermentación sumergida con cáscaras de café, y evaluar el uso del cobre como inductor de esta enzima. La cáscara de café resultó ser un buen sustrato para la producción de lacases y, de las tres linajes probadas, Pleurotus ostreatus (U6/9) fue la más productiva (22,5 U mL-1). La mejor fuente de nitrógeno para la producción de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) fue el extracto de levadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 µM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de la producción de lacases en esa linaje (21 U mL-1), en el 12º día de cultivo.

Produção de lacase de fungos basidiomicetos por fermentação submersa com cascas de café / Laccase production from basidiomycetes by submerged fermentation with coffee hurks / Producción de lacase de hongos basidiomicetos por fermentación sumergida con cascaras de café

Cascas de café são fonte de carboidratos e nutrientes que podem ser bioconvertidos em produtos de interesse como enzimas. Lacases são cobre polifenol oxidases que oxidam compostos fenólicos, enquanto reduzem oxigênio molecular à água e; sua baixa especificidade a substratos permite sua aplicação em várias áreas como indústria têxtil, de alimentos e biorremediação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade de produção de lacase de três linhagens de fungos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 e Pleurotus florida U6/10) por fermentação submersa com cascas de café e avaliar o uso de cobre como indutor dessa enzima. A casca de café mostrou ser um bom substrato para produção de lacases e das três linhagens testadas Pleurotus ostreatus (U6/9) foi a mais produtiva (22,5 U mL-1). A melhor fonte de nitrogênio para produção de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) foi o extrato de levedura na concentração de 9 g/L (20 U mL-1). A adição de 150 μM de CuSO4 resultou na indução significativa na produção de lacases nessa linhagem (21 U mL-1) no 12° dia de cultivo.

Coffee husks are a source of carbohydrates and nutrients that may be bioconverted into products of interest, such as enzymes. Laccases are copper polyphenol oxidases that oxidize phenolic compounds while reducing molecular oxygen to water. Laccase’s low specificity to substrates allows its application in several areas such as textiles, food processing and bioremediation industries. The aims of this study were to evaluate the potential to produce laccase from three strains of basidiomycetous fungi (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9, and Pleurotus florida U6/10) by submerged fermentation with coffee husks, and to evaluate the use of copper as an inducer of the enzyme. Coffee husk proved to be a good substrate for laccase production, with Pleurotus ostreatus (U6/9) being the most productive strain (22.5 U mL-1). The best source of nitrogen for laccase production of Pleurotus ostreatus (U6/9) was yeast extract 9 g/L (20 U mL-1). The addition of CuSO4 (150 μM) resulted in significant induction of laccase (21 U mL-1) on the 12th day of cultivation.

Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, tales como enzimas. Lacases son cobre polifenol oxidasas que oxidan compuestos fenólicos, mientras reducen el oxígeno molecular a el agua y; su baja especificidad a sustratos permite su aplicación en diversas áreas, como la industria textil, de alimentos y de biorremediación. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de producción de lacase de tres linajes de hongos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 y Pleurotus florida U6/10) por fermentación sumergida con cáscaras de café, y evaluar el uso del cobre como inductor de esta enzima. La cáscara de café resultó ser un buen sustrato para la producción de lacases y, de las tres linajes probadas, Pleurotus ostreatus (U6/9) fue la más productiva (22,5 U mL-1). La mejor fuente de nitrógeno para la producción de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) fue el extracto de levadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, evadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de la producción de lacases en esa linaje (21 U mL-1), en el 12º día de cultivo.