Produção de lacase de Pycnoporus sanguineus em meio de cultivo à base de melaço soja / Laccase production by Pycnoporus sanguineus in culture media with soybean molasses / Producción de lacasa de Pycnoporus sanguineus en medio de cultivo con melaza de soja

Lacases são polifenol oxidases que utilizam a capacidade redox de íons cobre para reduzir oxigênio a água e oxidar um substrato fenólico. A síntese e secreção de lacases de basidiomicetos dependem de vários fatores como os nutrientes presentes no meio de cultura. Visando à produção de lacase, Pycnoporus sanguineus foi cultivado em meio contendo melaço de soja como única fonte de carbono, ureia como fonte de nitrogênio suplementar em diferentes concentrações (0,6; 1,2; 2,4; 4,8 e 9,6 g/L de nitrogênio) e diferentes concentrações de CuSO4 (0, 150, 200, 250 e 300 µM). O extrato enzimático produzido nas melhores condições de cultivo foi utilizado para a descoloração dos corantes remazol azul brilhante R (antraquinona), amarelo 145, preto 5, vermelho 195 (azo) e verde malaquita (trifenilmetano). As concentrações de nitrogênio não afetaram a produção de lacase, exceto a maior concentração (9,6 g/L) que reduziu a atividade enzimática. A adição de cobre ao meio de cultivo (150 µM) aumentou a atividade de lacase em 112%. A maior atividade de lacase (~34300 U/L) promoveu a descoloração dos corantes remazol azul brilhante R (67,5%) e verde malaquita (28,3%) em 24h, sendo os corantes azo descoloridos apenas parcialmente. Concluiu-se que o melaço de soja é um resíduo agroindustrial adequado para produção de lacase de P. sanguineus com potencial para degradação de corantes.

Laccases are multicopper oxidases using the redox ability from copper ions to reduce oxygen to water, while oxidizing a phenolic substrate. Laccase synthesis and secretion in basidiomycetes depend on the conditions provided and on the nutrients present in the culture medium. Pycnoporus sanguineus was cultivated in medium containing soybean molasses as the sole carbon source, with urea as the source of supplemental nitrogen at different concentrations (0.6, 1.2, 2.4, 4.8 and 9.6 g/L nitrogen), and different CuSO4 concentrations (0, 150, 200, 250 and 300 µM). The enzymatic extract produced under the best cultivation conditions was used for the depigmentation of remazole brilliant blue R (anthraquinone), yellow 145, black 5, red 195 (azo) and malachite green (triphenylmethane). Nitrogen concentrations did not affect laccase production, except for the higher concentration (9.6 g/L) reducing enzymatic activity. The addition of copper to the culture medium (150 µM) increased laccase activity by 112%. The highest laccase activity (~34300 U/L) promoted the depigmentation of remazol brilliant blue R (67.5%) and malachite green (28.3%) dyes in 24 hours. Azo dyes were only partially discolored. Therefore, it can be considered that soybean molasses is an agro-industrial byproduct suitable for the production of P. sanguineus laccase with potential for dye degradation.

Lacasas son polifenoles oxidasas que utilizan la capacidad redox de iones de cobre para reducir el oxígeno del agua y oxidar un sustrato fenólico. La síntesis y secreción de lacasas de basidiomicetos dependen de las condiciones como los nutrientes presentes en el medio de cultura. Buscando la producción de lacasa, se cultivó Pycnoporus sanguineus en medio que contenía melaza de soja como única fuente de carbono, urea como fuente de nitrógeno suplementar a diferentes concentraciones (0,6, 1,2, 2,4, 4,8 y 9,6 g/L de nitrógeno) y diferentes concentraciones de CuSO4 (0, 150, 200, 250 y 300 µM). El extrato enzimático producido en mejores condiciones de cultivo ha sido utilizado para la decoloración de los colorantes remazol azul brillante R (antraquinona), amarillo 145, negro 5, rojo 195 (azoico) y verde malaquita (trifenilmetano). Las concentraciones de nitrógeno no afectaron la producción de lacasa, excepto la mayor concentración (9,6 g/L) que redujo la actividad enzimática. La adición de cobre al medio de cultivo (150 µM) aumentó la actividad de la lacasa en un 112%. La mayor actividad de lacasa (~34300 U/L) promovió la decoloración de los colorantes remazol azul brillante R (67,5%) y verde malaquita (28,3%) en 24h, siendo que los colorantes azoicos fueran parcialmente decolorados. Se concluye que la melaza de soja es un desecho agroindustrial adecuado para la producción de lacasa de P. sanguineus con potencial para degradación de colorantes.

Action of Ponceau 4R (E-124) food dye on root meristematic cells of Allium cepa L / Ação do corante alimentar Ponceau 4R (E-124) sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L

This study aimed to evaluate the toxicity of Ponceau 4R food dye on the cell cycle in root meristematic cells of Allium cepa L. at three concentrations: 0.25, 0.50 and 0.75 g L-1, at exposure times of 24 and 48 hours. For each concentration, we used a set of five onion bulbs that were first rooted in distilled water and then transferred to their respective concentrations. Radicles were collected and fixed in acetic acid (3:1) for 24 hours. The slides were mounted with the crushing technique and stained with 2% acetic orcein. Cells were analyzed throughout the cell cycle, totaling 5,000 cells for each control and exposure time. The calculated mitotic indices were subjected to the Chi-square test (p < 0.05). From the results, we observed that the concentrations of 0.25 and 0.50 g L-1 at the 48-hour exposure, and the concentration of 0.75 g L-1, the two exposure times time significantly reduced (p < 0.05) the cell division rate. Importantly, all the three concentrations at the two exposure times tested caused cellular aberrations in significant numbers in this testing system. Therefore, under the conditions studied, the Ponceau 4R was cytotoxic.

Este trabalho teve por objetivo avaliar a toxicidade do corante alimentar Ponceau 4R sobre as células meristemáticas de raízes de Allium cepa L., em três concentrações: 0,25; 0,50 e 0,75 g L-1, nos tempos de exposição de 24 e 48 horas. Para cada concentração utilizou-se um grupo de cinco bulbos de cebolas, que primeiramente foram enraizados em água destilada, e em seguida transferidos para as suas respectivas concentrações. As radículas foram coletadas e fixadas em ácido acético (3:1) por 24 horas. As lâminas foram preparadas pela técnica de esmagamento e coradas com orceína acética a 2%. Analisaram-se células em todo ciclo celular, totalizando 5.000 para cada controle e tempo de exposição. Os índices mitóticos calculados e as aberrações celulares observadas foram submetidos à análise estatística do Qui- quadrado (p < 0,05). A partir dos resultados observou-se que as concentrações 0,25 e 0,50 g L-1, no tempo de exposição de 48h, e a concentração 0,75 g L-1, nos dois tempos de exposição avaliados reduziram de forma significativa (p < 0,05) o índice de divisão celular do sistema teste em questão. Observou-se também que todas as três concentrações, nos dois tempos de exposição analisados, ocasionaram aberrações celulares em número significativo a este sistema teste. Portanto, nas condições analisadas, o Ponceau 4R foi citotóxico.

Descoloração redutiva do corante azo RR2 na ausência e presença de mediador redox e aceptor de elétrons nitrato / Reductive decolorization of the azo dye RR2 in the absence and presence of redox mediator and the electrons acceptor nitrate

A presente investigação teve como objetivo estudar o efeito do nitrato na descoloração de corantes em reatores anaeróbios suplementados ou não com mediadores redox. Dois reatores anaeróbios em paralelo foram operados com tempo de detenção hidráulica (TDH) de dez horas, utilizando-se etanol como cossubstrato. Os resultados provaram que os reatores eram eficientes na remoção de cor, sendo o composto etanol um eficiente doador de elétrons para sustentar a redução do corante azo nos reatores mesofílicos. O mediador redox AQDS aumentou as taxas de redução do corante azo, mas o seu efeito não foi tão marcante comparado aos experimentos realizados anteriormente. Contrariamente às hipóteses levantadas de que a adição de nitrato poderia interferir nas taxas de remoção de cor e propriedades catalíticas do mediador redox, não se verificou nenhum efeito desse composto.

This paper aimed at evaluating the effect of nitrate on anaerobic azo dye reduction by using mesophilic bioreactors, in the absence and in the presence of redox mediators. Two anaerobic bioreactors were operated in parallel with a hydraulic retention time (HRT) of ten hours; ethanol was used as co-substrate. The results showed that the bioreactors were efficient on dye reduction, and the ethanol showed to be a good electron donor to sustain it. The redox mediator AQDS increased the rates of reductive decolourisation, but its effect was not so remarkable compared to the previous experiments conducted. Contrary to the raised hypothesis that nitrate addition could decrease the colour removal efficiency and catalytic properties of the redox mediators, no effect of nitrate was observed in the bioreactors.