Cellulolytic ability of a promising Irpex lacteus (Basidiomycota: Polyporales) strain from the subtropical rainforest of Misiones province, Argentina / Capacidad celulolítica de una cepa prometedora de Irpex lacteus (Basidiomycota: Polyporales) de la selva subtropical de la provincia de Misiones, Argentina

Abstract The cellulolytic activity of fungi growing in the subtropical rainforest of Misiones (Argentina) represents a challenge in the technological development of the production of cellulosic bioethanol in the region using native sources. These fungi are promising to obtain sustainable enzyme cocktails using their enzymes. Cellulolytic ability of 22 white-rot fungi isolated from the subtropical rainforest of Misiones-Argentina in agar medium with two types of cellulosic substrates, carboxy-methylcellulose or crystalline cellulose, were comparatively analyzed, and the activity of two cellulolytic enzymes was evaluated in liquid medium. Although all isolates were able to grow and degrade both substrates in agar medium, and to produce total cellulase Filter paper (FPase) and endo-β-1,4-glucanase (EG) activities in broth, the isolate Irpex sp. LBM 034 showed the greatest enzymatic levels (FPase, 65.45 U L-1; EG, 221.21 U L-1). Therefore, the ITS sequence of this fungus was sequenced and analyzed through a phylogenetic analysis. These results indicate that the isolate LBM 034, corresponding to Irpex lacteus, has a promising cellulolytic ability and enzymes such as EG useful in sustainable saccharification of cellulosic materials in the region. Rev. Biol. Trop. 66(3): 1034-1045. Epub 2018 September 01.

Resumen La actividad celulolítica de hongos autóctonos asociados a la selva subtropical de Misiones (Argentina) representa un desafío en el desarrollo tecnológico de la producción de bioetanol celulósico en la región, mediante el uso de recursos nativos. Los sistemas enzimáticos de estos hongos tienen potencial aplicación en la obtención de cocteles enzimáticos rentables. La habilidad celulolítica de 22 hongos causantes de pudrición blanca se analizó comparativamente, que fueron aislados de la selva subtropical de Misiones-Argentina, en cultivos agarizados con dos tipos de sustratos celulósicos, carboxi-metilcelulosa o celulosa cristalina. También se evaluó la actividad de dos enzimas celulolíticas en cultivos líquidos. Aunque todos los aislamientos fueron capaces de crecer y degradar ambos sustratos en medio agarizado y revelar actividad celulolítica total y endo-β-1,4-glucanasa en cultivo líquido, el aislamiento Irpex sp. LBM 034 mostró las mayores actividades en papel de filtro con 65.45 U L-1 y endo-β-1,4-glucanasa con 221.21 U L-1, respectivamente. Por tanto, se secuenció y analizó la secuencia ITS de este hongo a través de un análisis filogenético. Estos resultados indicaron que el aislamiento LBM 034, correspondiente a Irpex lacteus, tiene una habilidad celulolítica prometedora en la producción de enzimas con actividad endo-β-1,4-glucanasa, útil en la sacarificación sustentable de materiales celulósicos de la región.

Preliminary studies of new strains of Trametes sp. from Argentina for laccase production ability

Abstract Oxidative enzymes secreted by white rot fungi can be applied in several technological processes within the paper industry, biofuel production and bioremediation. The discovery of native strains from the biodiverse Misiones (Argentina) forest can provide useful enzymes for biotechnological purposes. In this work, we evaluated the laccase and manganese peroxidase secretion abilities of four newly discovered strains of Trametes sp. that are native to Misiones. In addition, the copper response and optimal pH and temperature for laccase activity in culture supernatants were determined.The selected strains produced variable amounts of laccase and MnP; when Cu2+ was added, both enzymes were significantly increased. Zymograms showed that two isoenzymes were increased in all strains in the presence of Cu2+. Strain B showed the greatest response to Cu2+ addition, whereas strain A was more stable at the optimal temperature and pH. Strain A showed interesting potential for future biotechnological approaches due to the superior thermo-stability of its secreted enzymes.

Characterizatio of the oxidative enzyme potental in wild white rot fungi fromm the subtropical forest of misiones (Argentina) / Caracterización del potencial enzimático oxidativo de cepas nativas de hongos de pudrición blanca de la selva subtropical de Misiones (Argentina)

This research aimed to evaluate the potential of several native white rot fungi (WRF) isolated from subtropical environments of Misiones (Argentina) to produce different ligninolytic enzymes. Coriolus versicolor f. antarcticus BAFC 266, Pycnoporus sanguineus BAFC 2126 and Phlebia brevispora BAFC 633 showed the highest phenoloxidase activity. Ganoderma applanatum strain E, P. sanguineus BAFC 2126 and P. brevispora BAFC 633 revealed marked laccase and peroxidase activity. C. versicolor f. antarcticus, G. applanatum (strain A) and Trametes villosa, gave high positive reactions with 2,6-dimethoxyphenol oxidation at the lowest tested pH. C. versicolor f. antarcticus, G. applanatum strains D and F, T. elegans BAFC 2127and T. villosa, showed the highest manganese peroxidase activity. C. versicolor f. antarcticus also produced the highest lignin peroxidase activity. Tyrosinase activity was mostly evident in G. applanatum strains (D and F) and Phanerochaete chrysosporium HHB 11741. Kraft liquor decolorization results were variable and depended on the fungus and the liquor concentration. Some fungi with moderate ligninolytic activity showed high decolorization rates (e.g. Pleurotus sajor-caju and Steccherinium sp. BAFC 1171) indicating the significance of additional approach to evaluate a potential biotechnological application.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el potencial para producir enzimas ligninolíticas de diversas cepas de hongos de pudrición blanca, nativas de la Provincia de Misiones (Argentina). Coriolus versicolor v. antarcticus BAFC 266, Pycnoporus sanguineus BAFC 2126 y Phlebia brevispora BAFC 633 mostraron un gran potencial para producir fenoloxidasas. En Ganoderma applanatum cepa E, P. sanguineus BAFC 2126 y P. brevispora BAFC 633 se observó una marcada actividad lacasa y peroxidasa. C. versicolor v. antarcticus. G. applanatum (cepa A) y Trametes villosa, mostraron una reacción oxidativa altamente positiva sobre 2,6-dimetoxifenol a pH 4. C. versicolor v. antarcticus, G. applanatum (cepas D y F), T. elegans BAFC 2127 y T. villosa, mostraron una alta actividad manganeso peroxidasa y solo C. versicolor v. antarcticus mostró una alta actividad de lignino peroxidasa. La actividad tirosinasa fue evidente en las cepas D y F de G. applanatum y en Phanerochaete chrysosporium HHB 11741. La decoloración del licor negro Kraft reveló una actividad ligninolítica variable para las diferentes cepas estudiadas dependiendo de la concentración utilizada. Algunos hongos mostraron una moderada actividad ligninolítica con grandes halos de decoloración (p.e. Pleurotus sajor-caju y Steccherinium sp. BAFC 1171) indicando un significativo potencial para el aprovechamiento biotecnológico de estas cepas.

Estandarización de marcadores moleculares microsatélites para su uso en la industria forestal de Misiones, Argentina / Standarization of microsatellite molecular markers for Misiones (Argentina) forest industry

Provincia de Misiones posee actualmente una actividad forestal en pujante crecimiento ubicóndose entre las primeras del pais. Este marco de desarrollo productivo permite predecir un ámbito de crecimiento favorecido por las nuevas condiciones del mercado internacional. Por otro lado a pesar del avance de la tecnologi­a industrial, no se ha alcanzado el nivel de desarrollo biotecnológico óptimo que conjugue la calidad genética con caracterí­sticas fenotópicas de excelencia en las especies maderables de mayor demanda en la Provincia basó¡ndose la selección en criterios netamente fenotópicos y en la experiencia del productor, sin contarse con métodos moleculares desarrollados en la región. Este trabajo presenta los resultados del Proyecto Federal de Innovacíon Productiva (PFIP Mi09) cuyo objetivo principal fue estandarizar y transferir al sector productivo un conjunto de marcadores moleculares microsalites para ser aplicado al análisis de poblaciones y forestaciones de Araucaria angustifolia y Pinus taeda provenientes de la Provincia de Misiones (Argentina). Esto permitirá conocer el perfil genético de plantaciones y poblaciones de estas especies forestales, pudiendo aplicarse a la certificación de calidad en la producción forestal o a la selección de ejemplares de especies nativas.

Misiones Province currently has the first intensive forestry activity of Argentine. This framework of productive development allows predict an area of growth favored by the new conditions of the international market. On the other side despite the progress of industrial technology, has not been reached the optimal level of biotechnological development that combining quality with genomic and phenotypic characteristics of forest species. This work presents the results of Federal Project of Productive Innovation (PFIP Mi09) whose main objective was standardize and transfer to the productive sector a set of microsatellites molecular markers to be applied to the populations analysis of Araucaria angustifolia and Pinus taeda forestation from the Misiones (Argentine). This will reveal the plantations and forest genetic profile and may be applied to genetic certification of forest production quality.