RESUMEN
Abstract In advanced biotechnology, the utilization of enzymes to achieve new or modified compounds with antibacterial, fungicidal, and anti-cancer specifications is crucial. Mushroom lactases are a hopeful biocatalyst for the synthesis and modification of different compounds. They are an accessible and inexpensive enzyme for the preparation of reaction objects and have recently received attention. Laccase purification was performed from basidiomycete Lentinus strigosus (LS) in several stages: Stage 1. On ion-exchange chromatography on TEAE Servacell 23 (400 ml), two distinctly separated laccase activity peaks were observed, eluted from the carrier at 0.21 and 0.27 M NaCl. In order to reduce the loss of enzymes, all fractions with laccase activity were collected, concentrated, and desalted using an ultrafiltration cell (Amicon, United States) with a UM-10 membrane. Stage 2. The resulting preparation with laccase activity was applied to a Q-Sepharose column (60 ml). Two well-separated peaks with laccase activity were obtained during the elution: laccase I (0.12 M NaCl) and laccase II (0.2 M NaCl). Stage 3. In the course of further purification of both enzymes, carried out on anion-exchange carrier Resource Q (6 ml), a broken gradient was used: 0 - 10%, 10 - 20%, and 20 - 100% with 1M NaCl. Stage 4. Both laccase I and laccase II, obtained after Resource Q, were desalted, concentrated to 1 ml each, and applied to a Superdex 75 gel filtration column. As a result, two laccases were obtained in a homogeneous form.
Resumo Na biotecnologia moderna, o uso de enzimas para obter compostos novos ou modificados com propriedades antibacterianas, antifúngicas e anticancerígenas é crucial. Lactases de cogumelos são biocatalisadores promissores para síntese e modificação de diferentes compostos, por serem enzimas baratas e disponíveis para a preparação de componentes de reação, e vem recebendo a devida atenção recentemente. A purificação da lacase foi realizada a partir do basidiomiceto Lentinus strigosus em vários estágios: Etapa 1 - na cromatografia de troca iônica em TEAE Servacell 23 (400 ml), foram observados dois picos de atividade da lacase distintamente separados, com eluição do transportador a 0,21 e 0,27 M de NaCl. Para reduzir a perda de enzimas, todas as frações com atividade de lacase foram coletadas, concentradas e dessalinizadas em uma célula de ultrafiltração (Amicon, Estados Unidos) com membrana UM-10; Etapa 2 - a preparação resultante com atividade de lacase foi aplicada a uma coluna Q-Sepharose (60 ml). Durante a eluição, foram obtidos dois picos bem separados com atividade de lacase: lacase I (NaCl 0,12 M) e lacase II (NaCl 0,2 M); Etapa 3 - no decurso da purificação adicional de ambas as enzimas, realizada no Recurso Q de transportador de troca aniônica (6 ml), um gradiente quebrado foi usado: 0-10%, 10-20% e 20-100% com NaCl 1M; Etapa 4 - tanto a lacase I como a lacase II, obtidas após o Recurso Q, foram dessalinizadas e concentradas para 1 ml cada e aplicadas a uma coluna de filtração em gel Superdex 75. Como resultado, duas lacases foram obtidas de forma homogênea.
RESUMEN
In advanced biotechnology, the utilization of enzymes to achieve new or modified compounds with antibacterial, fungicidal, and anti-cancer specifications is crucial. Mushroom lactases are a hopeful biocatalyst for the synthesis and modification of different compounds. They are an accessible and inexpensive enzyme for the preparation of reaction objects and have recently received attention. Laccase purification was performed from basidiomycete Lentinus strigosus (LS) in several stages: Stage 1. On ion-exchange chromatography on TEAE Servacell 23 (400 ml), two distinctly separated laccase activity peaks were observed, eluted from the carrier at 0.21 and 0.27 M NaCl. In order to reduce the loss of enzymes, all fractions with laccase activity were collected, concentrated, and desalted using an ultrafiltration cell (Amicon, United States) with a UM-10 membrane. Stage 2. The resulting preparation with laccase activity was applied to a Q-Sepharose column (60 ml). Two well-separated peaks with laccase activity were obtained during the elution: laccase I (0.12 M NaCl) and laccase II (0.2 M NaCl). Stage 3. In the course of further purification of both enzymes, carried out on anion-exchange carrier Resource Q (6 ml), a broken gradient was used: 0 - 10%, 10 - 20%, and 20 - 100% with 1M NaCl. Stage 4. Both laccase I and laccase II, obtained after Resource Q, were desalted, concentrated to 1 ml each, and applied to a Superdex 75 gel filtration column. As a result, two laccases were obtained in a homogeneous form.
Na biotecnologia moderna, o uso de enzimas para obter compostos novos ou modificados com propriedades antibacterianas, antifúngicas e anticancerígenas é crucial. Lactases de cogumelos são biocatalisadores promissores para síntese e modificação de diferentes compostos, por serem enzimas baratas e disponíveis para a preparação de componentes de reação, e vem recebendo a devida atenção recentemente. A purificação da lacase foi realizada a partir do basidiomiceto Lentinus strigosus em vários estágios: Etapa 1 - na cromatografia de troca iônica em TEAE Servacell 23 (400 ml), foram observados dois picos de atividade da lacase distintamente separados, com eluição do transportador a 0,21 e 0,27 M de NaCl. Para reduzir a perda de enzimas, todas as frações com atividade de lacase foram coletadas, concentradas e dessalinizadas em uma célula de ultrafiltração (Amicon, Estados Unidos) com membrana UM-10; Etapa 2 - a preparação resultante com atividade de lacase foi aplicada a uma coluna Q-Sepharose (60 ml). Durante a eluição, foram obtidos dois picos bem separados com atividade de lacase: lacase I (NaCl 0,12 M) e lacase II (NaCl 0,2 M); Etapa 3 - no decurso da purificação adicional de ambas as enzimas, realizada no Recurso Q de transportador de troca aniônica (6 ml), um gradiente quebrado foi usado: 0-10%, 10-20% e 20-100% com NaCl 1M; Etapa 4 - tanto a lacase I como a lacase II, obtidas após o Recurso Q, foram dessalinizadas e concentradas para 1 ml cada e aplicadas a uma coluna de filtração em gel Superdex 75. Como resultado, duas lacases foram obtidas de forma homogênea.
Asunto(s)
Basidiomycota , Biotecnología , Lacasa , Enzimas , AntibacterianosRESUMEN
The aim of this work was to study the potential of fungus strains considered as prospective degraders for the herbicides quinclorac and propanil, for ligninolytic enzyme production. Eight fungal strains were grown in King's B liquid culture medium supplemented with 0.05% Remazol Brilliant Blue R (RBBR) and in liquid culture medium containing wheat bran as substrate. The enzymatic system assessment were: lignin peroxidase, manganese peroxidase and laccases. Results indicated differential patterns of ligninolytic enzyme production; the highest enzymatic activities were related to the production of lignin peroxidase. Among the strains, two (P3SA1F and P11SA2F) showed RBBR discoloration, suggesting the possibility of their application in bioremediation studies.
A proposta deste trabalho foi estudar o potencial das linhagens fúngicas, consideradas potenciais degradadoras dos herbicidas quinclorac e propanil, para produção de enzimas ligninolíticas. Oito linhagens fúngicas foram cultivadas em meio de cultura líquido King's B suplementado com 0,05% de Remazol Brilliant Blue R (RBBR) e em meio de cultura líquido contendo farelo de trigo como substrato. Os sistemas enzimáticos avaliados foram: lignina peroxidase, manganês peroxidase e lacases. Os resultados demonstraram padrões diferenciados quanto à produção de enzimas ligninolíticas entre as linhagens, sendo que as maiores atividades enzimáticas estiveram relacionadas à produção de lignina peroxidase. Das oito linhagens, duas (P3SA1F e P11SA2F) apresentaram descoloração do RBBR, sugerindo a possibilidade de sua aplicabilicação em estudos de biorremediação
RESUMEN
The aim of this work was to study the potential of fungus strains considered as prospective degraders for the herbicides quinclorac and propanil, for ligninolytic enzyme production. Eight fungal strains were grown in King's B liquid culture medium supplemented with 0.05% Remazol Brilliant Blue R (RBBR) and in liquid culture medium containing wheat bran as substrate. The enzymatic system assessment were: lignin peroxidase, manganese peroxidase and laccases. Results indicated differential patterns of ligninolytic enzyme production; the highest enzymatic activities were related to the production of lignin peroxidase. Among the strains, two (P3SA1F and P11SA2F) showed RBBR discoloration, suggesting the possibility of their application in bioremediation studies.
A proposta deste trabalho foi estudar o potencial das linhagens fúngicas, consideradas potenciais degradadoras dos herbicidas quinclorac e propanil, para produção de enzimas ligninolíticas. Oito linhagens fúngicas foram cultivadas em meio de cultura líquido King's B suplementado com 0,05% de Remazol Brilliant Blue R (RBBR) e em meio de cultura líquido contendo farelo de trigo como substrato. Os sistemas enzimáticos avaliados foram: lignina peroxidase, manganês peroxidase e lacases. Os resultados demonstraram padrões diferenciados quanto à produção de enzimas ligninolíticas entre as linhagens, sendo que as maiores atividades enzimáticas estiveram relacionadas à produção de lignina peroxidase. Das oito linhagens, duas (P3SA1F e P11SA2F) apresentaram descoloração do RBBR, sugerindo a possibilidade de sua aplicabilicação em estudos de biorremediação