Degradação do repelente DEET pelas lacases do Pleurotus ostreatus / Degradation of repellent DEET by Pleurotus ostreatus laccases

Objetivo: Avaliar a capacidade de remediação do DEET em meio líquido, pelo fungo de decomposição branca Pleurotus ostreatus usando como indutor enzimático os resíduos sólidos do cacau e realizar bioensaios de toxicidade com as amostras pós-tratamento, para aplicações em tratamentos de águas. Método: Foi realizada a produção enzimática com resíduos do Cacau. A biorremediação com o caldo enzimático foi realizada em erlenmeyers de 250mL, contendo a solução do composto, tampão acetato de sódio pH 5 e o caldo batata, incubados à 28°C, com rotação de 120 rpm, por 48 horas. Já com o fungo ativo, o mesmo foi incubado a 28 ºC e teve em seu meio a adição do composto. As amostras foram quantificados em Cromatografia líquida de alta performance (CLAE). O teste de adsorção foi feito com o fungo autoclavado e analisado após 14 dias. Resultado: O composto se apresentou possivelmente tóxico e a remediação mostrou uma tendência linear de degradação com o fungo de 39%. Conclusão: Pleurotus ostreatus é um candidato promissor para o tratamento de contimanações geradas por DEET.

Objective: We evaluated the remediation capacity of DEET in liquid medium by the white decomposition fungus Pleurotus ostreatus using the solid residues of cocoa as an enzymatic inducer and performed toxicity bioassays with the post-treatment samples, for water treatment applications. Method: Enzymatic production with cocoa residues was performed. Bioremediation with the enzyme broth was performed in a 250mL erlenmeyer flasks, containing the solution of the compound, sodium acetate buffer pH 5 and the potato broth, incubated at 28 °C, with rotation of 120 rpm, for 48 hours. With the active fungus, the same was incubated at 28 ºC and had in its culture medium the addition of the compound. The samples were quantified in high performance liquid chromatography (HPLC). The adsorption test was performed with the autoclaved fungus and analyzed after 14 days. Results: The compound was possibly toxic and the remediation showed a linear tendency of degradation of 39% with the fungus. Conclusion: Pleurotus ostreatus is a promising candidate for the treatment of contaminants generated by DEET.

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.

Inducción de la actividad de lacasa en Ganoderma sp. y actividad antioxidante de su biomasa / Induction of lacasa activity in Ganoderma sp and the antioxidant activity of its biomass

Los basidiomicetes poseen un gran potencial para la producción de enzimas de amplia aplicación en la industria farmacéutica, alimentaria y en la recuperación de aguas y suelos. En Colombia se han recolectado varios géneros de hongos basidiomicetes, entre ellos el Ganoderma sp., que adicionalmente es reconocido a nivel mundial por su usos medicinales. En este trabajo se evaluó la influencia del pH del medio y de los inductores: cobre y aserrín de guadua (Angustifolia kunth), en la producción de la enzima lacasa y en la actividad antioxidante medida en los extractos metanólicos de la biomasa recuperada del Ganoderma sp. determinada por el contenido de compuestos fenólicos totales y la actividad captadora de los radicales DPPH y ABTS.+. Las variables analizadas a 3 niveles por el Software Design Expert 6, mostraron que la mejor combinación de variables para una máxima expresión enzimática fue obtenida con 0,75 por ciento de aserrín de guadua, 250 mM de cobre y pH 5; el mayor porcentaje de inhibición del radical ABTS (86 por ciento) se observó a pH 4, sin adición de cobre y con un porcentaje de aserrín de 1,50, y el mayor porcentaje de inhibición del radical DPPH (57 por ciento) se observó a pH 6, sin adición de cobre ni aserrín de guadua.

The Basidiomycetes have a great potential for the production of wide application enzymes in the pharmaceutical, alimentary, food industry and the water and soils recovery. In Colombia come types of Basidiomycetes fungi including the Ganoderma.sp that is additionally worldwide recognized by its medicinal effects. In present paper authors assessed the influence of invironment pH and of the inducers: copper and Angustifolia, kunth sawdust in the production of lacase enzyme and also in the antioxidant activity of DPPH and ABTS.+ radicals. The variables analyzed at three levels by Design Expert 6 software demonstrated that the better combination of variables for a maximal enzyme expression was obtained using the 0.75 percent Angustifolia kunth sawdust, 250 mM of copper and pH 5; the great percentage of the ABTS radical inhibition (86 percent) was observed at a pH 4 without copper addition and with a percentage of sawdust of 1.50 and the greater percentae of DPPH radical inhibition (57 percent) was observed at a pH 6 without sawdust and copper addition.

Xenobiotics enhance laccase activity in alkali-tolerant gama-proteobacterium JB / Xenobióticos aumentam a atividade de lacase em gama-Proteobacterium JB alcali-tolerante

Various genotoxic textile dyes, xenobiotics, substrates (10 µM) and agrochemicals (100 µg/ml) were tested for enhancement of alkalophilic laccase activity inã-proteobacterium JB. Neutral Red, Indigo Carmine, Naphthol Base Bordears and Sulphast Ruby dyes increased the activity by 3.7, 2.7, 2.6 and 2.3 fold respectively. Xenobiotics/substrates like p-toluidine, 8-hydroxyquinoline and anthracine increased it by 3.4, 2.8 and 2.3 fold respectively. Atrazine and trycyclozole pesticides enhanced the activityby 1.95 and 1.5 fold respectively.

Vários corantes têxteis genotóxicos, xenobióticos, substratos (10 mM) e agroquímicos (100 mM/mL) foram testados quanto ao aumento da atividade de lacase em ã-Proteobacterium JB. Os corantes Neutral Red, Indigo Carmine, Naphtol Base Bordears e Sulphast Ruby aumentaram a atividade em 3,7, 2,7, 2,6 e 2,3 vezes, respectivamente. Xenobióticos/substratos como p-toluidina, 8-hidroxiquinolina e antracina aumentaram a atividade em 3,4, 2,8 e 2,3 vezes, respectivamente. Atrazina e pesticidas triciclozol aumentaram a atividade em 1,95 e 1,5 vezes, respectivamente.

Ligninases production by Basidiomycetes strains on lignocellulosic agricultural residues and their application in the decolorization of synthetic dyes / Produção de ligninases por linhagens de fungos Basidiomicetos usando resíduos agrícolas lignocelulósicos e aplicação das enzimas na descoloração de corantes sintéticos

Wood rotting Basidiomycetes collected in the ôEstação Ecológica do Noroeste Paulistaõ, São José do Rio Preto, São Paulo State, Brazil, concerning Aphyllophorales order and identified as Coriolopsis byrsina SXS16, Lentinus strigellus SXS355, Lentinus sp SXS48, Picnoporus sanguineus SXS 43 and Phellinus rimosus SXS47 were tested for ligninases production by solid state fermentation (SSF) using wheat branor rice straw as culture media. C. byrsina produced the highest laccase (200 U mL-1) and Lentinus sp produced the highest activities of manganese peroxidase (MnP) and lignin peroxidase (LiP) (7 and 8 U mL-1, respectively), when cultivated on wheat bran. The effect of N addition on enzyme production was studied in medium containing rice straw and the data showed an increase of 3 up to 4-fold in the laccase production compared to that obtained in SSF on wheat bran. The laccases presented optimum pH at 3.0-3.5 and were stable at neutral pH values. Optimum pH for MnP and LiP activities was at 3.5 and between 4.5 and 6.0, respectively. All the strains produced laccase with optimum activities between 55-60ºC while the peroxidases presented maximum activity at temperatures of 30 to 55ºC. The crude enzymes promoted decolorization of chemically different dyes with around 70% of decolorization of RBBR and cybacron blue 3GA in 6h oftreatment. The data indicated that enzymes from these basidiomycetes strains are able to decolorize synthetic dyes.

Fungos decompositores de madeira, do grupo Basidiomicetes, coletados na ôEstação Ecológica do NoroestePaulistaõ, São José do Rio Preto, São Paulo, Brasil, pertencentes a ordem Aphyllophorales e identificados como Coriolopsis byrsina SXS16, Lentinus strigellus SXS355, Lentinus sp. SXS48,Picnoporus sanguineus SXS 43 e Phellinus rimosus SXS47 foram estudados para a produção de ligninases por FES (fermentação em estado sólido) usando farelo de trigo ou palha de arroz como meio de cultura. A espécie C. byrsina produziu a maior quantidade de lacase (200 U mL-1) enquanto que Lentinus sp. foi o melhor produtor de manganês peroxidase (MnP) e lignina peroxidase (LiP) (7 e 8 U mL-1, respectivamente), quando cultivados em meio composto por farelo de trigo. A avaliação do efeito da suplementação de nitrogênio do substrato sólido lignocelulósico (palha de arroz) indicou um aumento de 3 a 4 vezes na produção de lacase. A caracterização das enzimasmostrou que as lacases apresentaram atividade ótima em pH 3,0-3,5 e foram estáveis em pH de neutro a alcalino. O pH ótimo para atividade de MnP e LiP foi de 3,5 e entre 4,5 e 6,0, respectivamente. Todas as linhagens produziram lacase com atividade ótima a 55-60ºC, enquanto as peroxidases apresentaram atividades máximas entre temperaturas de 30 e 55ºC. A aplicaçãodas soluções enzimáticas brutas, obtidas pelo cultivo das linhagens em meio de farelo de trigo, em testes de descoloração de corantes sintéticos de diferentes grupos químicos levou amais 70% de perda de cor dos corantes RBBR e de cybacron blue 3GA, em 6h de tratamento. Os dados obtidos indicaramque as soluções enzimáticas contendo ligninases produzidas pelas linhagens de basidiomicetos estudadas promoveram adescoloração de corantes sintéticos.

Lignolytic enzymes produced by Trametes villosa ccb176 under different culture conditions

The expression of the enzymatic system produced by basidiomycetous fungi, which is involved in the degradation of xenobiotics, mainly depends on culture conditions, especially of the culture medium composition. Trametes villosa is a strain with a proven biotechnological potential for the degradation of organochlorine compounds and for the decolorization of textile dyes. The influence of glucose concentration, addition of a vegetable oil-surfactant emulsion, nature of the surfactant and the presence of manganese and copper on the growth, pH and production of laccase, total peroxidase and manganese-dependent peroxidase activities were evaluated. In general, acidification of the medium was observed, with the pH reaching a value close to 3.5 within the first days of growth. Laccase was the main activity detected under the different conditions and was produced throughout the culture period of the fungus, irrespective of the growth phase. Supplementation of the medium with vegetable oil emulsified with a surfactant induced manganese-dependent peroxidase activity in T. villosa. Higher specific yields of laccase activity were obtained with the addition of copper.

A expressão do sistema enzimático produzido por fungos basidiomicetos envolvido na degradação de xenobióticos é bastante dependente das condições de cultivo, principalmente da composição do meio de cultivo. Trametes villosa CCB176 é uma linhagem com comprovado potencial biotecnológico para degradação de compostos organoclorados e descoloração de corantes têxteis. Foi avaliada a influência da concentração de glicose, adição de emulsão de óleo vegetal e surfactante, natureza do surfactante e os metais manganês e cobre no crescimento, pH e na produção das atividades de lacase, de peroxidases totais e de peroxidase dependente de manganês. No geral, ocorreu acidificação do meio com pH atingindo valor próximo a 3,5, nos primeiros dias de crescimento. Lacase foi a principal atividade detectada nas diferentes condições e sua produção se deu durante todo o período de cultivo do fungo, independente da fase de crescimento. Suplementação do meio com óleo vegetal emulsificado com surfactante resultou em indução da atividade de peroxidase dependente de manganês produzida por T. villosa. Maiores valores de rendimento específico da atividade de lacase foram propiciados pelo cobre.