ABSTRACT
Floriculture is a vital agro-industrial sector in the Colombian economy; the export of flowers positively impacts employment and the balance of trade. However, this industry could negatively impact the environment if its waste products are not handled properly. These flower residues, rich in lignin, hemicellulose and cellulose, could be a cost-effective raw material to produce enzymes. Here, we evaluate the production of lignocellulolytic enzymes by degradation of Chrysanthemum and Rosa residues using Pleurotus ostreatus, and manganese sulfate and copper sulfate as inductors. From the two residues, we obtained laccase, manganese peroxidase, endoglucanase, exoglucanase, and (3-glucosidase. The use of inductors, favored all enzyme activities except for (3-glucosidase. The enzymes that displayed the highest activity were laccase (4,693.4 U/L and 2,640 U/L from the residues of Chrysanthemum and Rosa, respectively) and (3-glucosidase (9,513 U/L and 6,811.9 U/L). The enzyme that showed the lowest activity was endoglucanase (11.5 U/L and 15.4 U/L). Under the conditions evaluated, the best substrate for enzyme production is Chrysanthemum wastes; the extracts obtained had higher enzymatic activity than the extracts from Rosa residues.
En Colombia la floricultura es un sector agro-industrial importante, con impactos positivos en el empleo y la balanza comercial. Sin embargo, tiene impacto negativo en el medio ambiente porque genera alto volumen de residuos. Estos residuos, ricos en lignina, hemicelulosa y celulosa, podrían ser una materia prima de bajo costo para la producción de enzimas. En este trabajo se estudió en la producción de enzimas lignocelulíticas por la degradación con Pleurotus ostreatus de residuos de Chrysanthemum y Rosa, usando como inductores sulfato de manganeso y de cobre. A partir de ambos residuos se obtuvieron lacasa, manganeso peroxidasa, endoglucanasa, exoglucanasa y p-glucosidasa. Los inductores favorecieron todas las actividades enzimáticas, excepto para p-glucosidasa. Las enzimas que tuvieron mayores actividades fueron lacasa (4,693.4 U/L y 2,640 U/L a partir del residuo de Chrysanthemum y Rosa, respectivamente) y p-glucosidasa (9,513 U/L y 6,811.9 U/L). La enzima que tuvo menor actividad fue endoglucanasa (11.5 U/L y 15.4 U/L). Bajo las condiciones evaluadas, el mejor residuo para producción de enzimas fue Chrysanthemum, porque los extractos tuvieron mayor actividad enzimática que los producidos a partir de Rosa.
Na Colombia, a floricultura è um importante setor da indùstria agrícola, com impactos positivos sobre o sector laboral na balança comercial. Além disto, tem impacto negativo sobre o meio ambiente, pois gera grandes volumes de resíduos. Estes resíduos, com altos conteùdos em lignina, hemicelulose e celulose, podem ser uma matèria-prima de baixo custo para a produçâo de enzimas. Neste traballio foi estudada a produçâo da enzimas lignoceluliticas pela degradaçâo com Pleurotus ostreatus de residuos de Chrysanthemum e Rosa, utilizando como indutores sulfatos de cobre e manganês. A partir destes resíduos foram obtidos lacase, manganês peroxidase, endoglucanase, exoglucanase e β-glicosidase. O uso de indutores favoreceu as atividades enzimáticas, exceto β-glicosidase. As enzimas que apresentaram atividades mais elevadas foram lacase (4,693.4 U/L e 2,640 U/L a partir do Chrysanthemum e Rosa, respetivamente) e β-glicosidase (9,513 U/L e 6,81.9 U/L). A enzima que apresentou menor atividade foi a endoglucanase (11.5 U/L e 15.4 U/L). Nas condiçôes testadas, o melhor resíduo para a produçâo da enzima foi Chrysanthemum, porque os extratos tinham uma atividade enzimática mais elevada que aqueles produzidos a partir de Rosa.
ABSTRACT
Objetivo: Estudiar la producción del metabolito 4b-hidroxiwithanólido E, mediante el cultivo in vitro de raíces transformadas de uchuva (Physalis peruviana L.) y evaluar el efecto de la influencia de la aplicación de diferentes elicitores sobre la producción de dicho metabolito. Materiales y métodos: Se obtuvieron raíces transformadas de Physalis peruviana L. mediante infección con Agrobacterium rhizogenes C106. Se cultivaron las raíces transformadas en medio líquido Murashige & Skoog, durante cuatro semanas, al cabo de las cuales se aplicaron diferentes concentraciones de sulfato de cobre, ácido salicílico y ácido jasmónico durante 24 horas. Se cuantificó el contenido del metabolito por cromatografía líquida...
Effect of elicitor application on the production of 4-b-hydroxy withanolide E by hairy roots of Physalis peruviana. Objectives: To study the metabolite 4-b-hydroxy withanolide E production by the in vitro culture of golden berry (Physalis peruviana L.) transformed roots, and to evaluate the effect of different elicitors on the metabolite production. Materials and methods: Hairy roots of Physalis peruviana L were obtained through infection with Agrobacterium rhizogenes C106. Hairy roots were cultured on Murashige & Skoog liquid medium for four weeks, before being exposed to different concentrations of copper sulfate, salicylic acid and jasmonic acid during 24 hours. Metabolite contents were quantified using High Performance Liquid Chromatography. Results: The highest amount of 4-bhydroxy withanolide E in hairy root tissues (0.323 mg/g of dry roots) was obtained after exposing the tissues to 10 mM salicylic acid as elicitor. Conclusions: 4-b-hydroxy withanolide E production in hairy roots was improved by using elicitors such as salicylic acid and copper sulphate. The highest concentration of the metabolite in hairy roots treated with elicitors was 1.538 times the control concentration (without elicitor treatment)...
Efeito da aplicação de elicitores sobre a produção de 4b- hidroxiwithanólido E, em raízes transformadas de Physalis peruviana L. Objetivo: Estudar a produção do metabolito 4b-hidroxiwithanólido E em cultivo in vitro de raízes transformadas de uchuva (Physalis peruviana L.) e avaliar o efeito da influência da aplicação de diferentes elicitores na produção deste metabolito. Materiais e métodos: Foramobtidas raízes transformadas de Physalis peruviana L. através da infecção com Agrobacterium rhizogenes C106. Cultivaram-se durantequatro semanas as raízes transformadas em meio líquido Murashige & Skoog, depois se aplicaram diferentes concentrações de sulfato de cobre, ácido salicílico e ácido jasmónico durante 24 horas. Quantificou-se o conteúdo do metabolito por cromatografía líquida. Resultados: Ao quantificar a produção de 4b-hidroxiwithanólido E presente nos tecidos encontrou-se a maior produção (0,323mg/g raízes seca) após aplicação do ácido salicílico a uma concentração de 10 mM como elicitor. Conclusões: Aumentou-se a produção de 4b-hidroxiwithanólido E aplicando elicitores como o ácido salicílico e sulfato de cobre, nas raízes de Physalis peruviana L. transformadas com Agrobacteriumrhizogenes. A maior concentração do metabolito é 1,538 vezes a encontrada nas raízes não tratadas com elicitores...